WO2023027676A1 - Способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары - Google Patents

Способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары Download PDF

Info

Publication number
WO2023027676A1
WO2023027676A1 PCT/UA2021/000071 UA2021000071W WO2023027676A1 WO 2023027676 A1 WO2023027676 A1 WO 2023027676A1 UA 2021000071 W UA2021000071 W UA 2021000071W WO 2023027676 A1 WO2023027676 A1 WO 2023027676A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
corrugated
adhesive
flat strip
starting material
cardboard
Prior art date
Application number
PCT/UA2021/000071
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Олег Александрович КАРПЕКА
Юрий Иванович ВОЛОБУЕВ
Original Assignee
Олег Александрович КАРПЕКА
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Александрович КАРПЕКА filed Critical Олег Александрович КАРПЕКА
Publication of WO2023027676A1 publication Critical patent/WO2023027676A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/20—Corrugating; Corrugating combined with laminating to other layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/20—Corrugating; Corrugating combined with laminating to other layers
    • B31F1/24—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed
    • B31F1/26—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions
    • B31F1/28—Making webs in which the channel of each corrugation is transverse to the web feed by interengaging toothed cylinders cylinder constructions combined with uniting the corrugated webs to flat webs ; Making double-faced corrugated cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B32B29/08—Corrugated paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/28—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled

Definitions

  • the utility model relates to the production of packaging materials and can be used in the production of corrugated cardboard of various thicknesses and brands, in particular, it relates to a method for manufacturing multilayer corrugated combined cardboard for the production of consumer and transport packaging (boxes, boxes, trays, etc.) with reinforced sidewalls.
  • Corrugated cardboard is a packaging material that can be converted into various types of packaging solutions.
  • Corrugated board is a material containing corrugated material (fluting) and at least one flat facing layer or facing board attached to the surface of the corrugated material, thus forming a ply structure.
  • the center paper layer called corrugated material, is formed by applying heat, moisture, and pressure to a corrugated shape using a corrugated machine.
  • One or two sheets of flat paper, called facing layers are glued to the sides of the corrugated material.
  • This layered structure can be formed in various ways, for example, as single-walled, double-walled and three-walled.
  • the corrugated material is attached or glued to the flat facing layer with an adhesive.
  • the second adhesive application step can be used to treat the corrugated material from the back before attaching the second facing layer to produce double-sided corrugated board.
  • the method comprises the steps of providing a corrugated material and a facing layer, providing an adhesive containing starch and microfibrillated cellulose, in which the microfibrillated cellulose has a Shopper-Rigler (SR) value greater than 97, and adding this adhesive between the corrugated material and the facing layer so that the corrugated material was attached to said facing layer.
  • the adhesive is applied to the surfaces of the facing layer and/or corrugated material, and then the corrugated material and the facing layer are bonded to each other.
  • SR Shopper-Rigler
  • corrugated board is mostly made from renewable materials, making it an environmentally friendly packaging material compared to many other packaging materials.
  • Corrugated cardboard is widely used today in the production of packaging containers, namely boxes.
  • the packaging materials for such goods must have both excellent cushioning and sufficient rigidity. to absorb external shock, support the weight of heavy goods and protect especially fragile goods from damage.
  • multi-layer corrugated board can be used, for example, with two corrugated layers located between three flat layers.
  • this design has a thickness twice as large as ordinary corrugated board, and this added thickness is sometimes unprofitable - despite the obvious achievement of the desired strength, in this case, the thickness of the walls of the boxes, the corrugated board itself, is too large - it takes up a lot of space and adds to the additional weight during transportation.
  • the box usually, it is not the entire surface of the box that requires strengthening and sealing, but only its side walls, since the flaps of the box, when folded, overlap each other from above and below the box, forming a multilayer coating.
  • the top and bottom of the box are multi-layered and do not require reinforcement, while the side walls remain single-layered and less strong compared to the top and bottom surfaces of the box.
  • Said two-ply corrugated board is composed of multi-ply corrugated materials with different pitches and corrugation heights located between the top and bottom skins, and exhibits high compressive strength while being thin in thickness to minimize the package size.
  • corrugated cardboard involves separate corrugation of the inner layers and their subsequent connection, as well as the manufacture and connection of corrugated materials with different corrugation pitches, different curvature or corrugation height.
  • Such features of the method of manufacturing corrugated board complicate its process, increase the cost of production and require the preparation of a variety of equipment, which is its obvious disadvantage.
  • the specified first corrugated filler has a pre-selected pitch and corrugation height
  • the second filler has a selected pitch and corrugation height, which are equal to or different from the pitch or the height of the corrugation of the first corrugated filler.
  • Corrugated cardboard is known (Application FR 1903859, filed date: 04/11/2019, publication number: 3094916, IPC: B31F 1/20), in which the corrugated cardboard element has the form of a rigid plate of four sheets: the first flat sheet, the first corrugated a sheet adhered to the first flat sheet, a second corrugated sheet, the grooves of which are embedded in the grooves of the first corrugated sheet, and the second flat sheet.
  • the first corrugated sheet is located between the first flat sheet and the second corrugated sheet
  • the second corrugated sheet is located between the first corrugated sheet and a second flat sheet.
  • the corrugated board element can be divided into two corrugated cardboard child elements, one of which contains the first flat sheet and the first corrugated sheet glued together, and the other contains a second flat sheet and a second corrugated sheet glued together.
  • This solution allows, if necessary, to vary the configuration of the corrugated cardboard, for example, if the corrugated sheets are separated from each other only on a part of the plate, obtaining a material partly with a rigid part with four sheets, and partly with a less rigid part consisting of two sheets.
  • a known method of manufacturing a detachable pair of double corrugated sheets (Application US 16018569, filed on June 26, 2018, publication number: 20190001606, IPC: B31F 1/28, B31D 1/00, B31F 5/00), in which the corrugated board includes a top cladding , the bottom lining and the combined corrugated fabric, while the combined corrugated fabric contains the first material connected to the second material without glue, the top liner is partially attached to the combined fabric with glue, and the bottom liner is also partially attached to the combined fabric with glue. So
  • the corrugated cardboard can be easily divided into two identical parts, each of which will be a single-sided corrugated cardboard.
  • the advantage of this method is that the first and second corrugated web materials are corrugated together, thereby speeding up and reducing the cost of the corrugated board manufacturing process.
  • this method has the same disadvantages as the previous one: in the absence of a connection between the first and second materials of the corrugated fabric, shearing, wrinkling can occur, the material is more likely to break, and in general its rigidity is reduced compared to materials where adhesive is present. compound.
  • This method makes it possible to strengthen the cardboard box by selectively inserting strips of reinforcing material between the corrugated surface and the facing insert during the manufacture of corrugated cardboard only on those areas that require additional reinforcement. According to this method, only one glue station is used.
  • the reinforcing strip has a flat surface and increases the thickness of the corrugated cardboard exactly by its own thickness, therefore, in order to significantly strengthen certain sections of the corrugated cardboard, it is necessary to use several layers of the reinforcing strip, which significantly increases the material consumption;
  • the adhesive is applied to the upper and lower surfaces of the reinforcing strip by immersing the reinforcing strip in a container with glue, which, although it takes place over a short period of time, can cause softening of the material of the reinforcing strip and reduce its reinforcing properties.
  • the above method is chosen as the closest analogue of the proposed technical solution.
  • the essential common features of the proposed technical solution and the closest analogue is that in both methods there is the production of a corrugated layer made of the original material, and at least one facing layer, interconnected with an adhesive.
  • the utility model is based on the task of developing a method for manufacturing corrugated composite cardboard for blanks of packaging containers, which would provide the possibility of local strengthening of the main load zones of packaging containers made of corrugated cardboard (boxes, boxes), while maintaining compactness and the minimum possible dimensions of the thickness of the corrugated composite cardboard, so as well as the low cost of production, and provided the possibility of simple processing of corrugated cardboard for the production of blank packaging containers (cutting, scoring, die-cutting and bending).
  • the problem is solved by the fact that the proposed method for the manufacture of corrugated composite cardboard for packaging blanks containing a corrugated layer made of the original material, and at least one facing layer, interconnected by means of an adhesive, which, according to the claimed utility model, contains the following stages:
  • the width of the first flat strip of the starting material is a multiple of the width of the packaging container blank, and the width of the second flat strip of the starting material is less than the width of the first flat strip of the starting material;
  • the method may further include the following steps:
  • the first starting material may be cardboard with a density of from 30 to 250 g/m 2 .
  • the second starting material may be cardboard with a density of from 30 to 250 g/m 2 .
  • the second source material is paper with a density of from 30 to 250 g/m 2 .
  • the width of the second flat strip of starting material may be equal to the height of the side walls of the packaging container plus 1-5 cm.
  • the definition of at least one longitudinal area of application of the adhesive on the first flat strip of the source material is performed in accordance with the parameters of the packaging container blank.
  • the advantages of this method are the possibility of local reinforcement of the main load zones of the corrugated cardboard packaging. (for example, boxes) made by this method. Due to the simultaneous corrugation of several layers of material (cardboard and/or paper) immediately after their connection with the adhesive, a uniform distribution of the adhesive layer between the first flat strip of the starting material (wide fluting) and the second flat strip of the starting material (narrow fluting) is achieved. In addition, the adhesive after drying between two simultaneously corrugated flutings also takes the form of a corrugated wave, thereby creating an additional rigid layer, which gives increased rigidity and strength of the resulting corrugated composite board in comparison with single-layer corrugated cardboard or double-layer corrugated cardboard, the layers of which are glued only along the tops of the corrugations. In such a case, the first and second flat strips of the starting material play the role of a formwork for the adhesive.
  • This method provides the possibility of local application of the adhesive by a new type of gluing machine, in which the width of the area (zone) of applying the adhesive on the first flat strip of the source material is less than the width of the section of the second flat strip of the source material, which eliminates the possibility of spreading the adhesive beyond the boundaries of the area coating with a second flat strip of starting material.
  • part of the second flat strip of starting material namely its longitudinal side parts, will be uncoated with adhesive.
  • This part of the corrugated composite board will be used as a bending area and partly as a flap area of the packaging container (box), thus avoiding the difficulties associated with processing of the packaging container blank (cutting, scoring, die-cutting and bending), since this part of the corrugated board will not have increased strength arising from the (dried) adhesive, as, for example, in corrugated board with two continuous glued layers of material.
  • the longitudinal side parts of the second flat strip of the starting material do not come into contact with the adhesive (since the width of the longitudinal section for applying the adhesive on the first flat strip of the starting material is less than the width of the second flat strip of the starting material, for example, by 1-5 cm) and enter on the valve area of the packaging container (box), which provides additional protection and strength of its ribs, due to the strength of the two corrugated strips of material present there.
  • the simultaneous corrugation of two strips of material not only improves the quality of the finished material, but also optimizes the production process, reducing its time and cost.
  • this method makes it possible to use combinations of different materials with different densities and strength characteristics, for example, to replace the second flat strip of starting material with a density of 170 g/m 2 with a combination of two flat strips of starting material with a density of 60 g/m 2 connected with an adhesive and 60 g/m 2 , or 60 g/m 2 and 40 g/m 2 , while obtaining the same hardness values, but with a significantly reduced cost materials, since the cost per square meter of material (paper or cardboard) with low density is lower than the cost per square meter of material (paper or cardboard) with high density, and the strength and rigidity of flat strips of low-density source material is increased due to the intrinsic strength of the dried adhesive substance between them.
  • FIG. 1 shows an apparatus for the manufacture of locally four-layer (two flutings and two facing layers) corrugated composite board for packaging container blanks
  • FIG. 2 shows the design of the gluer (side view) for applying the adhesive to the first flat strip of the starting material (wide flute);
  • FIG. 3-5 - possible versions of the design of the gluing shaft of this gluing machine; in FIG.
  • FIG. 6 shows a locally four-layer double-sided corrugated composite cardboard made according to the claimed method, while "H” is the width of the corrugated board reinforcement zone (depending on the selected reinforcement zone, it can be the flap width or the height of the side wall of the packaging container), and “b” is the width of the second flat strip of the source material; in FIG. 7 shows a blank for a packaging container made of corrugated combined cardboard manufactured according to the claimed method, and one of the options for the location of the second is schematically marked. flat strip of the original material, while “H” is the width of the corrugated board reinforcement zone (in Fig. 7 is the side wall of the packaging container), and “b” is the width of the second flat strip of the original material.
  • Liner the general name of a flat layer of cardboard used in the production of corrugated cardboard as a facing layer of corrugated cardboard;
  • Topliner is a kind of flat layer of cardboard with a white outer coating, used as a facing layer of corrugated cardboard and made from high quality virgin or bleached pulp.
  • - Reel a device for unwinding rolled materials (paper, cardboard, etc.).
  • the implementation of the method begins with the preparation of materials, namely the provision of the first flat strip of starting material 1 (wide fluting) and at least one second flat strip of starting material 2 (narrow fluting).
  • the starting material for the production of corrugated cardboard in accordance with the claimed method can be cardboard or paper.
  • the source material can be formed into rolls, which are installed on the corresponding roll 3 (peel for fluting).
  • the configuration of the desired product determines the number of zones requiring reinforcement and their location relative to the corrugated sheet axis. There can be a different number of such zones, depending on how many side faces of the future product, for example, a box, are placed in the workpiece - for a four-valve box, this can be one zone, and for trays - two or more.
  • the number of second flat strips of raw material 2 can also be increased if it is necessary to produce corrugated board with multilayer reinforcement zones (when two or more second flat strips of raw material 2 (narrow flutes) are used for reinforcement.
  • the size of the source material also depends on the configuration of the final product.
  • the width of the first flat strip of the starting material 1 is a multiple of the width of the packaging container blank, and the width of the second flat strip of the starting material 2 must be less than the width of the first flat strip of the starting material 1.
  • the width of the second flat strip of the starting material 2 corresponds in width to the corrugated board reinforcement zone and is determined by marking the blank of the future packaging container (box or box) and in accordance with the location of the zones of its valves and side surfaces on the corrugated sheet, since each packaging container (box or box) has fixed blank dimensions based on which it is possible to set the required strip width strengthening and its location on the corrugated sheet relative to its axis (for example, the location and width of the side faces of the final product).
  • the width of the second flat strip of starting material 2 may be slightly larger than the width of the corrugated board reinforcement zone, in which case a small part of the second flat strip of starting material 2 will go into the zone that does not require strengthening in this type of packaging.
  • the width of the second flat strip of the source material 2 can be equal to the height of the side walls of the packaging container plus 1-5 cm, depending on the requirements that are set for the manufactured packaging container (box or crate).
  • the longitudinal sections (at least one) of applying the adhesive on the first flat strip of the starting material 1 it is necessary to determine the longitudinal sections (at least one) of applying the adhesive on the first flat strip of the starting material 1, and the width of the longitudinal section (or each of the sections) of application adhesive on the first flat strip of starting material 1 must be less than the width of the second flat strip of starting material 2 and not should cross the lines of the future scoring and enter the zones of the packaging container blanks that do not require reinforcement (for example, if the valves of the packaging container require reinforcement, then the longitudinal sections of the application of the adhesive should not go beyond the boundaries of the valve zone).
  • the location of the site (at least one) of applying the adhesive on the first flat strip of the source material 1 depends on the required/desired corrugated cardboard reinforcement zones (for example, the location of the side faces of the final product) and corresponds to them.
  • the gluing machine 4 is adjusted by setting the areas for applying the adhesive 5 on the gluing shaft 6 of the gluing machine 4 so that they are coaxial with the longitudinal areas for applying the adhesive.
  • the orientation of the zones can be set by the operator of the gluing machine 4 according to the ruler installed on the gluing machine 4.
  • the source material located on the roll 3 is fed to the corrugator 7, including it can be manually loaded by the operator of the unit onto the corresponding shaft of the corrugator 7.
  • the corrugator 7 used to implement the claimed method may consist of several gluing machines, heaters, heater-humidifiers, a corrugator, an inclined conveyor, a storage bridge, a drying bridge, etc.
  • the operating modes of the corrugator 7 can be controlled using the control panel.
  • the first flat strip of the starting material 1 passes through a specially designed gluing machine 4, where it is locally applied with an adhesive on predetermined longitudinal sections (of which there is at least one) of application of adhesive, as described above, which will subsequently be in contact with at least one second flat strip of the starting material 2 (narrow fluting).
  • An adhesive based on corn starch according to DSTU 3976 and/or potato starch according to DSTU 4286 can be used as an adhesive. and valves.
  • This gluing machine 4 consists of the following elements:
  • the glue-applying roller 6 of a special design can be with fixed width zones for applying adhesive 5 on the glue-applying roller 6, located in fixed places or with the ability to move to the desired distance along the smooth axis of the glue-applying roller 6.
  • changing the configuration of the shaft 6, suitable for another the type of manufactured product is carried out either by changing the glue-applying roller 6 with certain dimensions of the zone for applying the adhesive 5 and a certain location of these zones on the shaft 6 or, if the shaft 6 has a smooth axis - by moving the zones of application of the adhesive 5 along the smooth axis of the adhesive roller 6.
  • the application zones of the adhesive 5 on the adhesive roller 6 can be stacked and consist of disks 10 with the same or different widths.
  • changing the configuration of the shaft 6, suitable for a different type of manufactured product (for example, a different box size) is carried out by moving the typesetting disks 10 of the adhesive application zone 5 along the smooth axis of the adhesive application shaft 6.
  • the adhesive roller 6 can also have a threaded axis 11, in which case, changing the configuration of the shaft 6, suitable for a different type of manufactured product (for example, a different box size) is carried out by moving the typesetting disks 10 (or fixed) of the adhesive application zone 5 along the threaded axis 11 adhesive roller 6.
  • a glue roller 6 can apply adhesive to local areas of any width.
  • the number of zones for applying the adhesive 5 depends on the type of product being manufactured and is set by the operator, as described above.
  • the contact of the longitudinal section of the application of the adhesive (at least one) on the first flat strip of the source material 1 with at least one second flat strip of the source material 2 is ensured so that the longitudinal axes of the specified longitudinal section of the application of the adhesive and the second flat strip of the source material 2 matched.
  • the second flat strip of starting material 2 can be connected to the first flat strip of starting material 1 along a ruler at the respective adhesive application sites before the connected flat strips enter the heater 12 (fluting heater).
  • paper tape or other adhesive can be used to connect the strips before they are fed to the heater 12 - such an action may be necessary to avoid mutual displacement of the second flat strip of starting material 2 and the first flat strip of starting material 1 at the time of filling the strips (two flutings ) on the heater 12, since the adhesive applied to the first flat strip of the starting material 1 has not yet solidified and before contact with the hot surfaces of the heater 12 does not provide reliable fastening of the strips, given that the strips are also affected by tensioners of the rolled sheet. Therefore, to hold the second flat strip of starting material 2 in a predetermined position on the surface of the first flat strip of starting material 1 and securely connect them, paper tape or any other fast adhesive is used.
  • first 1 and the second 2 flat strips of the source material After filling the strips into the heater 12, paper tape or other adhesive, except for the adhesive between the strips, is not required.
  • first 1 and the second 2 flat strips of the source material After connecting the first 1 and the second 2 flat strips of the source material, they are sent as a whole (can be manually loaded into the apparatus by the operator) to the cardboard (paper) heater 12, where the said strips of the source material are heated and pre-glued in a uniformly stretched state.
  • the heater 12 is designed to preheat the strips of the source material (cardboard and / or paper) before the corrugator 14 to improve the result of their gluing and corrugation, and also to equalize the moisture content of the web across the width.
  • the main unit of the heater 12 is a steel cylinder 15 with a diameter of 950 mm (there may be other diameters), which is driven by a separate adjustable drive. Cylinder 15 is heated by supplying its saturated steam inside through the steam head. The removal of condensate is carried out by the siphon of the steam head. The heating temperature of the strips of the starting material (cardboard and/or paper) is proportional to the surface temperature of the cylinder 15 and the contact time of the material with the cylinder 15.
  • the contact time of the material with the cylinder 15 is inversely proportional to the speed of the corrugator 7, therefore, to control the process of heating the strips of the source material (cardboard and / or paper), the heater 12 is provided with a mechanism for adjusting the angle of wrapping of the cylinder 15 with a strip of the source material.
  • This mechanism includes two gears that rotate on a shaft and on which are mounted levers with spring rollers that rotate around the cylinder. The movement of the rollers to change the angle of wrapping is carried out using an electric motor.
  • the heater-humidifier for cardboard (paper).
  • the heater-moisturizer can be installed between the cardboard (paper) heater 12 and the corrugator 14, and is designed to moisten the surface of the strips of the source material (steaming) from the side on which the adhesive will be applied in the future (namely, on the tops of the corrugations of the combined corrugated layer) for connection with the first facing layer.
  • the heater-humidifier has a steel welded body with a chamber, which is divided into sections by a partition, while steam enters each section of the humidifier through a collector and outlets welded into it. A valve is mounted in each outlet to regulate the amount of steam.
  • the resulting condensate is collected in the lower part of the chamber, from where it is drained into the sewer.
  • the material loses its elasticity and becomes brittle, which can adversely affect the results of gluing and corrugating material strips, as well as worsen the mechanical properties of the final product - corrugated cardboard.
  • This is due to the fact that the capillaries of cellulose fibers at a low moisture content in them are significantly narrowed, preventing the penetration of the adhesive into them, while the strength of the interfiber bonds also decreases, which leads to the loss of the mechanical properties of the corrugated cardboard.
  • moistening (steaming) of the source material expands the capillaries of the fibers and improves the adhesion of the adhesive to the fibrous surface of the strip of the source material (cardboard or paper sheet), providing the necessary strength of the adhesive bond.
  • the degree of steaming increases for board with low humidity and decreases or does not apply when working with board with high (more than 9%) humidity.
  • the connected first 1 and second 2 flat strips of the source material are sent to the corrugator 14, where alternately corrugating pre-glued strips of the starting material with the formation of a combined corrugated layer, applying an adhesive to corrugation tops of the combined corrugated layer; and pressing the first facing layer (first liner) against the combined corrugated layer and forming a corrugated composite board.
  • the specified corrugator 14 may consist of a heater 16 (heater of the first facing layer), a heater-moisturizer of cardboard (paper), an adhesive application unit 17, upper 18 and lower 19 corrugating shafts, a non-rotating cardboard / paper heater (not shown) and a smooth pressure roller 20, and is designed to perform the process of hot corrugating cardboard (paper) and gluing the resulting combined corrugated material along the tops of the corrugations with at least one facing layer 21 (liner) in a continuous mode.
  • the end product of this corrugator can be, for example, a locally three-layer corrugated composite board, which consists of a facing layer 21 and a combined corrugated layer glued to it (glued and corrugated the first flat strip of the starting material 1 and at least one second flat strip of the starting material 2) , or locally a four-layer corrugated combined cardboard, which consists of two facing layers and a combined corrugated layer located between them and connected to them by means of an adhesive.
  • first 1 and second 2 flat strips of the source material are fed to the upper corrugator 18 of the corrugator 14 and then pass between it and the lower corrugator 19, due to which there is a stronger pressing of the glued strips and their corrugation.
  • the adhesive between the first flat strip of raw material 1 (wide fluting) and the second flat strip of raw material 2 (narrow fluting) is evenly distributed and sintered when exposed to corrugated roll temperatures.
  • corrugators can be changed to correspond to the required/desired profile. Table 1 below shows the possible types of profiles and their indicators: Table 1
  • the resulting combined corrugated layer is pressed against the lower corrugation 19 using a comb system and transported through the adhesive application unit 17 to the smooth pressure roller 20. Due to the presence of a specific node (comb) in the lower corrugation 19, retention of the corrugated cardboard sheet in the depressions of the lower corrugated 19 during its rotation.
  • the first facing layer 21 (the first liner) is supplied to the heater 16 (heater of the first facing layer) of the corrugated press 14 from the roll installed on the second roll 22 (the roll of the first facing layer).
  • the first facing layer 21 can pass through a heater-moisturizer and a non-rotating cardboard (paper) heater installed before the cardboard is fed onto the smooth pressure roller 20 of the corrugator 14, which serve to control and provide the required temperature and humidity of the facing layer 21 in the zone of its connection with the combined corrugated layer in order to ensure the required quality of them gluing.
  • the combined corrugated layer which rotates on the lower corrugated roller 19, contacts the adhesive application unit 17, whereby the adhesive is applied to the crests of the corrugations of the combined corrugated layer.
  • the adhesive application unit 17 is designed for metered application of starch adhesive to the tops of the corrugations, its design provides adjustment of the adhesive dosage during operation and consists of the following elements:
  • the facing layer 21 is fed from the heater 16 (heater of the first facing layer) or from the non-rotating cardboard/paper heater) if it is installed in the corrugator 14, onto the smooth pressure shaft 20 of the corrugator 14, designed to ensure contact between the facing layer 21 and the tops of the combined corrugations corrugated layer when they are glued, while the combined corrugated layer after contact with the application unit
  • the adhesive 17 rotates on the lower shaft 19 of the corrugator 14 further until it contacts the facing layer 21 located on the smooth pressure roller 20, due to which the first facing layer 21 is pressed against the combined corrugated layer and the corrugated combined cardboard is formed.
  • the pressing of the facing layer 21 to the combined corrugated layer is carried out due to the pressing force of the smooth pressure roller 20 to the lower shaft 19 of the corrugator 14.
  • the corrugator 14 can also be provided with the following auxiliary systems and mechanisms:
  • the combined corrugated cardboard on an inclined conveyor 26 enters the accumulative bridge 27, where the gluing is strengthened due to the drying of the adhesive and the cooling of the web.
  • a locally three-layer corrugated composite board consisting of a facing layer 21 and a combined corrugated layer glued to it (glued and corrugated first flat strip of starting material 1 and at least one second flat strip of starting material 2).
  • the above method makes it possible to increase the number of layers of the combined corrugated layer by adding more layers of the second flat strip of the starting material 2.
  • a second facing layer 28 can then be attached to the combined corrugated cardboard.
  • the combined corrugated cardboard enters through the upper cylinder 29 of the double heater 30 to the gluer 31, where an adhesive is applied to the tops of the corrugations from the side of the corrugated combined cardboard opposite the first facing layer 21 (first liner).
  • Gluing apparatus 31 consists of the following elements:
  • the combined corrugated cardboard enters the drying table 36.
  • the double heater 30 can be installed after the accumulative bridge 27, on which the combined corrugated cardboard before joining with the second facing layer 28 (second liner).
  • the upper cylinder 29 of the double heater 30 is designed to heat the combined corrugated cardboard web, and the lower cylinder 37 is for the second facing layer 28 before they enter the drying table 36.
  • the device and principle of operation of the double heater 30 are similar to the cardboard (paper) heater 12.
  • the second facing layer 28 is unwound from the roll installed on it, which is fed through the lower cylinder 37 of the double heater 30 and directed to the drying table 36.
  • the second facing layer 28 is pressed against the side of the corrugated composite board opposite the first facing layer 21.
  • the heat from the drying table 36 causes the corrugated composite cardboard to adhere to the second facing layer 28 and forms a locally four-layer double-sided corrugated combined cardboard, which as advancing on the drying table 36 dries and cools.
  • the continuous production of locally four-layer double-sided corrugated composite cardboard is carried out, consisting of two facing layers (first 21 and second 28 liners) and located between them and connected to them with an adhesive combined corrugated layer (glued and corrugated by the first flat strip of the source material 1 and at least one second flat strip of starting material 2).
  • corrugated combined cardboard locally three-layer, locally four-layer or other corrugated cardboard manufactured according to the claimed method
  • a continuous sheet of corrugated combined cardboard is cut longitudinally into strips of a given format, trimming the edges and applying longitudinal scoring.
  • the corrugated composite cardboard is sent to a machine for transverse cutting of blanks, where the movable strips are transversely cut into predetermined formats with a length of 500 mm to 2400 mm, depending on the packaging (boxes or boxes) being produced. Finished sheets of corrugated cardboard are fed to the sheet stacker conveyor, where the sheets are stacked into bundles.
  • FIG. 7 shows a blank for a packaging container made of corrugated combined cardboard manufactured according to the claimed method, while the second flat strip of the starting material is located in the area of the side walls of the packaging container (box) blank (schematically marked with oblique shading).
  • the height of the side wall of the packaging container is marked with the designation “H”
  • the width of the second flat strip of the starting material is marked with the designation “b”.
  • H the height of the side wall of the packaging container
  • h the width of the second flat strip of the original material
  • the width of the second flat strip of the source material may be equal to the height of the side walls of the packaging container plus 1-5 cm, in
  • the total width of the longitudinal side parts of the second flat strip of the starting material will be 1-5 cm, that is, the difference between the values of H and h, and the width of one longitudinal side part will be half of this value.
  • the width of the longitudinal section of the application of the adhesive in this blank is less than the value h, namely, it is equal to H or less than the value H, and the above longitudinal side parts of the second flat strip of the starting material do not contact the adhesive and strengthen the valve zone without burdening the process of subsequent processing of the packaging blank containers.
  • the ratio of the blank parameters, including its lateral sides, the dimensions of its valves and side walls, the width of the second flat strip of the starting material and the width of the longitudinal side parts of the second flat strip of the starting material depends on the parameters of the packaging container being manufactured.
  • Table 2 below shows the possible options for the parameters of the packaging container blank, the manufacture of which is possible in accordance with the claimed method:
  • corrugated board material of the T26 brand (hereinafter referred to as “standard corrugated board”) was taken for comparison.
  • standard corrugated board For the manufacture of this corrugated board are used as standard:
  • - cardboard KM-0 with a density of 170 g/m 2 as the second facing layer (topliner); - cardboard KM-0 with a density of 200 g/m 2 for the inner corrugated layer (fluting).
  • composited corrugated cardboard a four-layer double-sided corrugated combined cardboard (hereinafter referred to as “combined corrugated cardboard”) was produced locally, while the following materials were taken for its manufacture:
  • topliner cardboard KM-0 with a density of 170 g/m 2 as the second facing layer (topliner);
  • standard corrugated board and combined corrugated board have the same material and density of facing layers (liner and topliner), while the density of the material (board) used for the inner layer (fluting) of standard corrugated board has indicators exceeding the total density of materials ( paper) used for the inner layer of the composite board (fluting, namely the combined corrugated layer, consisting of the first flat strip of the source material and the second flat strip of the source material).
  • the method in accordance with the claimed utility model makes it possible to produce corrugated combined cardboard for blanks of packaging containers with locally reinforced zones of the main load of packaging containers made of corrugated cardboard (boxes, boxes), while maintaining compactness and the minimum possible dimensions of the thickness of the corrugated cardboard web.
  • the method provides a lower cost production and the possibility of simple processing of blanks for packaging (cutting, scoring, punching and bending).
  • the claimed utility model is new, since the totality of its essential features is not known from the prior art, and, accordingly, meets the condition of patentability of novelty.
  • the claimed utility model meets the patentability condition of industrial applicability, since it can be used in industry.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу изготовления многослойного гофрированного комбинированного картона для производства потребительской и транспортной упаковочной тары с уплотненными боковыми стенками. Предложенный способ содержит стадии: обеспечение первой плоской полосы (1) исходного материала и не менее одной второй плоской полосы (2) исходного материала, причем ширина первой полосы (1) кратна ширине заготовки упаковочной тары, а ширина второй полосы (2) меньше, чем ширина первой полосы (1); определение не менее одного продольного участка нанесения клеящего вещества на первой полосе (1), причем ширина указанного продольного участка на первой полосе (1) меньше, чем ширина второй полосы (2); нанесение клеящего вещества на не менее чем один продольный участок на первой полосе (1); обеспечение контакта не менее одного указанного продольного участка на первой полосе (1) с не менее чем одной второй полосой (2) таким образом, чтобы продольные оси указанного продольного участка на первой полосе (1) и второй полосы (2) совпадали; нагревание и предварительное склеивание указанных полос в равномерно натянутом состоянии; гофрирование предварительно склеенных указанных полос с образованием комбинированного гофрированного слоя; нанесение клеящего вещества на вершины гофр комбинированного гофрированного слоя; прижимание первого облицовочного слоя (21) к комбинированному гофрированному слою и формирование гофрированного комбинированного картона.

Description

Способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары
Область техники
Полезная модель относится к области производства упаковочных материалов и может быть использована при производстве гофрированного картона различной толщины и марок, в частности относится к способу изготовления многослойного гофрированного комбинированного картона для производства потребительской и транспортной упаковочной тары (ящиков, коробок, лотков и т.п.) с уплотненными боковыми стенками.
Уровень техники
Гофрированный картон представляет собой упаковочный материал, который может быть преобразован в различные типы упаковочных решений. Гофрированный картон является материалом, содержащим гофрированный материал (флютинг) и по меньшей мере один плоский облицовочный слой или облицовочный картон, присоединенный к поверхности гофрированного материала, формируя таким образом слоеную конструкцию. Центральный бумажный слой, называемый гофрированным материалом, формируется путем применения тепла, влаги и давления в гофрированную форму с использованием гофрировочной машины. Один или два листа плоской бумаги, называемые облицовочными слоями, приклеиваются к сторонам гофрированного материала. Эта слоеная конструкция может быть сформирована различными способами, например, как одностенная, двухстенная и трехстенная.
Гофрированный материал присоединяется или приклеивается к плоскому облицовочному слою клейким веществом. Вторая стадия нанесения клея может использоваться для обработки гофрированного материала с обратной стороны перед присоединением второго облицовочного слоя для производства двустороннего гофрированного картона.
Известен способ производства гофрированного картона, содержащего гофрированный материал, облицовочный слой и клейкое вещество, предназначенное для присоединения рифленого гофрированного материала к облицовочному слою, в котором клейкое вещество содержит крахмал и микрофибриллированную целлюлозу (Международная заявка PCT/IB2017/056756, дата подачи: 31.10.2017 г., номер публикации: WO/2018/083590, МПК: C09J 103/00 2006.01, В32В 3/28 2006.01, В32В 29/08 2006.01, C08L 1/02 2006.01, C08L 3/00 2006.01, C09J 101/00 2006.01, D21C 9/00 2006.01, D21H 11/18 2006.01). Способ содержит стадии: обеспечения гофрированного материала и облицовочного слоя, обеспечения клейкого вещества, содержащего крахмал и микрофибриллированную целлюлозу, в котором микрофибриллированная целлюлоза имеет значение Шоппер- Риглера (SR) выше 97, и добавления этого клейкого вещества между гофрированным материалом и облицовочным слоем так, чтобы гофрированный материал был присоединен к упомянутому облицовочному слою. Клейкое вещество наносят на поверхности облицовочного слоя и/или гофрированного материала, а затем соединяют гофрированный материал и облицовочный слой друг с другом. Существуют различные виды гофрированного картона, и они могут содержать различные типы облицовочных слоев и гофрированного материала.
Общим для всех видов гофрированного картона является то, что они изготовляются по большей части из возобновляемых материалов, что делает его экологическим упаковочным материалом по сравнению со многими другими упаковочными материалами.
Гофрированный картон на сегодняшний день широко используется при производстве упаковочной тары, а именно коробок.
Как хорошо известно специалистам в данной области техники, различные хрупкие товары, требующие осторожного обращения, например дорогая косметика в бутылках, аксессуары для дома, электротехника, такая как телевизоры, обычно упаковываются с использованием жестких коробок из амортизирующих материалов, например, из гофрированного картона. Коробки из гофрированного картона используются для поглощения внешнего удара, воздействующего на упакованные товары, и, таким образом, защищают товары от ударов. Коробки производят различной формы и из различных марок гофрокартона в зависимости от назначения гофротары (необходимой прочности, веса упаковываемого объекта и т.д.).
Когда товары, которые должны быть упакованы, представляют собой тяжелые товары, такие как холодильники, или же особенно хрупкие, такие как осветительные приборы, керамика и т.п., упаковочные материалы для таких товаров должны иметь как превосходную амортизацию, так и жесткость, достаточную для поглощения внешнего удара, выдерживания веса тяжелых товаров и защиты от повреждений особенно хрупких товаров. Для производства особо прочных коробок могут использовать многослойный гофрокартон, например, с двумя гофрированными слоями, расположенными между тремя плоскими слоями. Однако такая конструкция имеет толщину вдвое большую, чем обычный гофрокартон, и такая добавлена толщина иногда невыгодна - несмотря на очевидное достижение желаемой прочности, в таком случае толщина стенок коробок, собственно гофрокартона, слишком велика - занимает много места и составляет дополнительный вес при перевозке.
Обычно, укрепления и уплотнения требует не вся поверхность коробки, а только ее боковые стенки, так как клапаны коробки при ее складывании накладываются друг на друга сверху и снизу коробки, образуя многослойное покрытие. В таком случае верх и низ коробки являются многослойными и не требуют укрепления, а боковые стенки остаются однослойными и менее прочными по сравнению с верхней и нижней поверхностями коробки.
Но обычный процесс изготовления коробки предусматривает ее изготовление из одного цельного листа гофрокартона, и для получения коробки с боковыми стенками достаточной прочности нужно использовать лист гофрокартона, который имеет такую прочность по всей своей поверхности, что является не экономным и не целевым использованием материала.
Следовательно, существует необходимость разработки способа изготовления гофрокартона, который будет обеспечивать получение заготовок для упаковочной тары, которая будет обладать усиленными боковыми стенками (высокой прочности) с минимальными дополнительными затратами.
Из уровня техники известны решения, направленные на решение вышеназванной проблемы.
С уровня техники известен картон с двойным гофрированным слоем, способ изготовления картона и устройство для осуществления способа (Международная заявка PCT/KR1995/000098, дата подачи: 31.07.1995 г., номер публикации: WO/1996/032249, МПК: B31F 1/28). Указанный двухслойный гофрированный картон состоит из многослойных гофрированных материалов с различным шагом и высотой гофрирования, расположенных между верхней и нижней облицовкой, и демонстрирует высокую прочность на сжатие, в то же время имеет небольшую толщину, чтобы минимизировать размер упаковки.
Способ изготовления данного гофрированного картона предполагает отдельное гофрирование внутренних слоев и последующее их соединение, также изготовление и соединение гофрированных материалов с разными шагами гофрирования, разной кривизной или высотой гофр. Такие особенности способа изготовления гофрокартона усложняют его процесс, повышают стоимость производства и требуют подготовки разнообразного оборудования, что является его очевидным недостатком.
Известен также способ производства двухстороннего многослойного гофрированного картона (Международная заявка PCT/KR1995/000099, дата подачи: 31.07.1995 г., номер публикации: WO/1996/032250, МПК: B31F 1/28), который включает непрерывное наслаивание первого гофрированного наполнителя на облицовку для формирования одностороннего однослойного картона с гофрированной поверхностью, затем непрерывное наслаивание второго гофрированного наполнителя на указанный односторонний однослойный картон для формирования одностороннего многослойного гофрированного картона с гофрированной поверхностью и непрерывное наслаивание облицовки на указанную гофрированную поверхность указанного одностороннего многослойного гофрированного картона для формирования двухстороннего многослойного гофрированного картона. Причем указанный первый гофрированный наполнитель имеет предварительно выбранный шаг и высоту гофра, а второй наполнитель имеет выбранный шаг и высоту гофра, которые равны или отличны от шага или высоты гофра первого гофрированного наполнителя. Данный способ также усложняет известный процесс производства, повышает его стоимость и требует подготовки разнообразного оборудования, что является его очевидным недостатком.
Из уровня техники также известен способ и устройство для изготовления многослойного картона, направленные на устранение вышеуказанных недостатков (Патент US 4500381, МПК: В32В 31/12, B31F 1/20, B31F 1/28, дата выдачи патента: 19.02.1985 г.). В соответствии с вышеуказанным способом, обеспечивается производство многослойного картона путем добавления к выходному концу обычных гофроагрегатов, после секции отрезания и перед секцией укладчика, системы аппликатора клея для нанесения клея только на желаемые области тех выходящих листов картона или заготовок, которые должны быть склеены вместе для получения желаемого многослойного конечного продукта, а затем укладывания всех выходящих листов в вертикальную стопку желаемого количества листов для склеивания этих листов, снабженных клеевым соединением. Не смотря на то, что упомянутый выше способ предлагает улучшенную систему производства многослойного картона, требующую меньшего количества оборудования, но он не обеспечивает производство гофрированного картона с отдельными усиленными участками поверхности.
Известен гофрированный картон (Заявка FR 1903859, дата подачи: 11.04.2019 г., номер публикации: 3094916, МПК: B31F 1/20), в котором элемент из гофрированного картона имеет форму жесткой пластины из четырех листов: первый плоский лист, первый рифленый лист, приклеенный к первому плоскому листу, второй рифленый лист, канавки которого заделаны в канавки первого рифленого листа, и второй плоский лист. При этом, первый рифленый лист находится между первым плоским листом и вторым рифленым листом, а второй рифленый лист находится между первым рифленым листом и вторым плоским листом. Так как первый и второй гофрированные листы не имеют между собой клейкого или иного соединения, элемент из гофрированного картона может быть разделен на два дочерних элемента из гофрированного картона, один из которых содержит первый плоский лист и первый гофрированный лист, склеенные вместе, а другой, содержит второй плоский лист и второй гофрированный лист, склеенные вместе. Данное решение позволяет при необходимости варьировать конфигурацию гофрированного картона, например, если отделить рифленые листы друг от друга только на части пластины, получив материал частично с жесткой частью с четырьмя листами, и частично с менее жесткой частью, состоящей из двух листов.
Хотя мобильность и трансформируемость данного картона позволяет ему быть применимым в различных условиях, отсутствие клеевого соединения между двумя гофрированными листами может негативно сказаться на износостойкости материала и безопасности его использования для упаковки большегабаритных и хрупких объектов, так как при отсутствии связи между этими двумя слоями может произойти сдвиг, сминание, более вероятен разрыв материала, и в целом снижается его жесткость по сравнению с материалами, где присутствует клеевое соединение.
Известен способ изготовления разъемной пары двойных гофрированных листов (Заявка US 16018569, дата подачи 26.06.2018 г., номер публикации: 20190001606, МПК: B31F 1/28, B31D 1/00, B31F 5/00), в котором гофрокартон включает верхнюю облицовку, нижнюю облицовку и комбинированное гофрированное полотно, при этом комбинированное гофрированное полотно содержит первый материал, соединенный со вторым материалом без клея, верхний вкладыш частично прикреплен к комбинированному полотну с помощью клея, и также нижний вкладыш частично прикреплен к комбинированному полотну с помощью клея. Таким образом, гофрокартон может быть легко разделен на две одинаковых части, каждая из которых будет представлять собой односторонний гофрокартон. Преимуществом этого способа является то, что первый и второй материалы гофрированного полотна гофрируются вместе, тем самым ускоряя и удешевляя процесс производства гофрокартона.
Тем не менее, данный способ имеет такие же недостатки, как и предыдущий: при отсутствии связи между первым и вторым материалами гофрированного полотна может произойти сдвиг, сминание, более вероятен разрыв материала, и в целом снижается его жесткость по сравнению с материалами, где присутствует клеевое соединение.
Из уровня техники известен способ изготовления армированного гофрокартона (Патент US 5362346, дата подачи: 22.04.1993 г., дата выдачи патента: 08.11.1994 г., МПК: B31F 1/28, В32В 37/14, В32В 37/20), согласно которому через клеевую станцию одновременно пропускают гофрированный элемент (двухслойный гофрокартон) с верхней поверхностью и нижней гофрированной поверхностью и армирующую полосу с верхней поверхностью и нижней поверхностью, при этом клеем покрывается нижняя гофрированная поверхность гофрированного элемента (двухслойного гофрокартона) и верхняя и нижняя поверхности армирующей полосы, после чего соединяют нижнюю поверхность гофрированного элемента (двухслойного гофрокартона), покрытую клеем, с верхней поверхностью армирующей полосы, покрытой клеем, и одновременно с этим соединяют нижнюю поверхность армирующей полосы, покрытую клеем, с верхней поверхностью облицовочного вкладыша. Армирующая полоса может быть уже, чем ширина гофрокартона и облицовочного вкладыша.
Указанный способ позволяет укрепить картонную коробку, выборочно вставляя при изготовлении гофрокартона полосы армирующего материала между гофрированной поверхностью и облицовочным вкладышем только на тех участках, которые требуют дополнительного укрепления. По данному способу используется только одна клеевая станция.
Недостатками указанного способа является то, что:
- армирующая полоса имеет ровную поверхность и увеличивает толщину гофрокартона ровно на собственную толщину, следовательно, для того, чтобы значительно укрепить определенные участки гофрокартона, нужно использовать несколько слоев армирующей полосы, что значительно увеличивает расход материала;
- клей наносится на верхнюю и нижнюю поверхности армирующей полосы путем погружения армирующей полосы в емкость с клеем, что, хотя и происходит в течении короткого промежутка времени, но может вызвать размягчение материала армирующей полосы и уменьшение ее усиливающих свойств.
Вышеупомянутый способ избран ближайшим аналогом заявляемого технического решения. Существенными общими признаками предлагаемого технического решения и ближайшего аналога является то, что в обоих способах присутствует производство гофрированного слоя, выполненного из исходного материала, и не менее одного облицовочного слоя, соединенных между собой с помощью клеящего вещества.
В основу полезной модели поставлена задача разработать способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары, который бы обеспечивал возможность локального усиления зон основной нагрузки упаковочной тары из гофрокартона (коробки, ящика), при этом сохраняя компактность и минимально возможные размеры толщины гофрированного комбинированного картона, так же как и низкую себестоимость производства, и обеспечивал возможность простой обработки гофрокартона для производства заготовки упаковочной тары (резки, рилевки, высечки и изгибания). Поставленная задача решается тем, что предложенный способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары, содержащих гофрированный слой, выполненный из исходного материала, и не менее одного облицовочного слоя, соединенных между собой с помощью клеящего вещества, который, согласно заявленной полезной модели, содержит следующие стадии:
- обеспечение первой плоской полосы исходного материала и не менее одной второй плоской полосы исходного материала, причем ширина первой плоской полосы исходного материала кратна ширине заготовки упаковочной тары, а ширина второй плоской полосы исходного материала меньше, чем ширина первой плоской полосы исходного материала;
- определение не менее одного продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала, причем ширина продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала меньше, чем ширина второй плоской полосы исходного материала;
- нанесение клеящего вещества на не менее чем один продольный участок на первой плоской полосе исходного материала;
- обеспечение контакта не менее одного продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала с не менее чем одной второй плоской полосой исходного материала, таким образом, чтобы продольные оси указанного продольного участка нанесения клеящего вещества и второй плоской полосы исходного материала совпадали;
- нагревание и предварительное склеивание указанных полос исходного материала в равномерно натянутом состоянии;
- гофрирование предварительно склеенных указанных полос исходного материала с образованием комбинированного гофрированного слоя; - нанесение клеящего вещества на вершины гофр комбинированного гофрированного слоя;
- прижимание первого облицовочного слоя к комбинированному гофрированному слою и формирование гофрированного комбинированного картона.
Кроме того, способ может дополнительно включать следующие стадии:
- нанесение клеящего вещества на вершины гофр стороны гофрированного комбинированного картона, противоположенной первому облицовочному слою;
- прижимание второго облицовочного слоя к стороне гофрированного комбинированного картона, противоположенной первому облицовочному слою, и формирование двустороннего гофрированного комбинированного картона.
Кроме того, первым исходным материалом может быть картон плотностью от 30 до 250 г/м2.
Кроме того, вторым исходным материалом может быть картон плотностью от 30 до 250 г/м2.
Кроме того, вторым исходным материалом является бумага плотностью от 30 до 250 г/м2.
Кроме того, ширина второй плоской полосы исходного материала может быть равна высоте боковых стенок упаковочной тары плюс 1-5 см.
В способе определение не менее одного продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала совершают в соответствии с параметрами заготовки упаковочной тары.
Преимуществами данного способа являются возможность локального усиления зон основной нагрузки упаковочной тары из гофрокартона (например, коробки), изготовленной по данному способу. Благодаря одновременному гофрированию нескольких слоев материала (картона и/или бумаги) сразу после их соединения с помощью клеящего вещества достигается равномерное распределение слоя клеящего вещества между первой плоской полосой исходного материала (широким флютингом) и второй плоской полосой исходного материала (узким флютингом). Помимо этого, клеящее вещество после высыхания между двумя одновременно сгофрированными флютингами также приобретает форму гофроволны, тем самым создавая дополнительный жесткий слой, который дает повышенную жесткость и прочность полученного гофрированного комбинированного картона в сравнении с однослойным гофрированным картоном или двухслойным гофрированным картоном, слои которого склеены только по вершинам гофров. В таком случае первый и второй плоские полосы исходного материала играют роль опалубки для клеящего вещества.
Данный способ обеспечивает возможность локального нанесения клеящего вещества клеемазательной машиной нового типа, при которой ширина участка (зоны) нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала меньше, чем ширина участка второй плоской полосы исходного материала, вследствие чего исключается возможность распространения клейкого вещества за границы площади покрытия второй плоской полосой исходного материала.
Более того, благодаря тому, что зона нанесения клеящего вещества меньше ширины второй плоской полосы исходного материала, часть второй плоской полосы исходного материала, а именно ее продольные боковые части будут непокрытыми клеящим веществом.
Эта часть гофрированного комбинированного картона будет использоваться как зона изгиба и частично как зона клапанов упаковочной тары (коробки), благодаря этому удается избежать трудностей, связанных с обработкой заготовки упаковочной тары (резкой, рилевкой, высечкой и изгибанием), так как в этой части гофрокартона не будет повышенной прочности, возникающей за счет (высохшего) клеящего вещества, как, например, в гофрокартоне с двумя сплошными склеенными слоями материала. При этом, продольные боковые части второй плоской полосы исходного материала не контактируют с клеящим веществом (поскольку, ширина продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала меньше, чем ширина второй плоской полосы исходного материала, например на 1-5 см) и заходят на зону клапанов упаковочной тары (коробки), что обеспечивает дополнительную защиту и прочность ее ребер, за счет прочности присутствующих там двух гофрированных полос материала.
Помимо этого одновременное гофрирование двух полос материала не только способствует улучшению качества готового материала, но и оптимизирует процесс производства, сокращая его время и стоимость.
Кроме этого, в данном способе может использоваться неограниченное количество вторых плоских полос исходного материала, как для производства двухслойного гофрокартона с несколькими зонами усиления, так и для производства многослойного гофрокартона с двух-, трех-, четырехслойными и более зонами усиления без проблем в дальнейшей обработке гофрокартона при изготовлении из него гофротары.
Также, данный способ обеспечивает возможность использования комбинаций различных материалов различных плотностей и прочностными характеристиками, например, заменить вторую плоскую полосу исходного материала с плотностью 170 г/м2 на комбинацию двух соединенных с помощью клеящего вещества плоских полос исходного материала с плотностью 60 г/м2 и 60 г/м2, или же 60 г/м2 и 40 г/м2, получив при этом такие же показатели жесткости, но со значительно сниженной себестоимостью материалов, так как себестоимость квадратного метра материала (бумаги или же картона) с низкой плотностью ниже себестоимости квадратного метра материала (бумаги или же картона) с высокой плотностью, а прочность и жесткость плоских полос исходного материала с низкой плотностью повышается за счет собственной прочности высохшего клеящего вещества расположенного между ними.
Благодаря преимуществам заявленного способа, он может быть использован для замены способа производства классического трехслойного, пятислойного и семислойного гофрокартона и изделий из них.
Краткое описание чертежей
Заявленная полезная модель поясняется чертежами, гдеЛ на Фиг. 1 показан аппарат для изготовления локально четырехслойного (два флютинга и два облицовочных слоя) гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары; на Фиг. 2 показана конструкция клеемазательной машины (вид сбоку) для нанесения клеящего вещества на первую плоскую полосу исходного материала (широкий флютинг); на Фиг. 3-5 - возможные варианты исполнения конструкции клеенаносящего вала данной клеемазательной машины; на Фиг. 6 изображен локально четырехслойный двусторонний гофрированный комбинированный картон, изготовленный по заявляемому способу, при этом «Н» - является шириной зоны укрепления гофрокартона (в зависимости от выбранной зоны укрепления может быть шириной клапана или высотой боковой стенки упаковочной тары), а «Ь» - является шириной второй плоской полосы исходного материала; на Фиг. 7 изображена заготовка для упаковочной тары из гофрированного комбинированного картона, изготовленного по заявленному способу, и схематически отмечен один из вариантов расположения второй плоской полосы исходного материала, при этом «Н» - является шириной зоны укрепления гофрокартона (на Фиг. 7 - это боковая стенка упаковочной тары), а «Ь» - является шириной второй плоской полосы исходного материала.
Перечень цифровых обозначений, использованных в заявленной полезной модели:
1 — первая плоская полоса исходного материала (широкий флютинг);
2 — вторая плоская полоса исходного материала (узкий флютинг);
3 — раскат (раскат для флютинга);
4 — клеемазательная машина;
5 — зона нанесения клеящего вещества;
6 — клеенаносящий вал;
7 — гофроагрегат;
8 — клеевая ванная;
9 — шаберный вал;
10 — наборные диски клеенаносящего вала;
11 — резьбовая ось клеенаносящего вала;
12 — подогреватель (подогреватель флютинга);
13 — прижимные валики подогревателя;
14 — гофропресс;
15 — стальной цилиндр подогревателя;
16 — подогреватель (подогреватель первого облицовочного слоя);
17 — узел нанесения клеящего вещества;
18 — верхний гофрирующий вал;
19 — нижний гофрирующий вал;
20 — гладкий прижимной вал;
21 — первый облицовочный слой (первый лайнер);
22 — второй раскат (раскат первого облицовочного слоя); 23 — клеевая ванная;
24 — клеенаносящий вал;
25 — шаберный вал;
26 — наклонный транспортер;
27 — накопительный мост;
28 — второй облицовочный слой (второй лайнер);
29 — верхний цилиндр двойного подогревателя;
30 — двойной подогреватель;
31 — клеемазательный аппарат;
32 — клеевая ванная;
33 — клеенаносящий вал;
34 — шаберный вал;
35 — прижимной вал;
36 — сушильный стол;
37 — нижний цилиндр двойного подогревателя;
38 — третий раскат (раскат второго облицовочного слоя).
Пример осуществления способа
Далее будет приведен список терминологии, используемой в описании настоящей полезной модели:
- Флютинг — бумага (или картон) для гофрирования, предназначенная для изготовления гофрированного слоя гофрокартона;
- Лайнер — общее название плоского слоя картона, используемого в производстве гофрокартона как облицовочный слой гофрокартона;
- Топлайнер — разновидность плоского слоя картона с внешним покрытием белого цвета, используемого как облицовочный слой гофрокартона и изготавливаемого из первичной чистой или беленой целлюлозы высокого качества. - Раскат — устройство для размотки рулонных материалов (бумаги, картона и др.).
Осуществление способа начинается с подготовки материалов, а именно обеспечения первой плоской полосы исходного материала 1 (широкий флютинг) и не менее одной второй плоской полосы исходного материала 2 (узкий флютинг). Исходным материалом для производства гофрокартона в соответствии с заявленным способом может быть картон или же бумага. При подборе исходного материала учитывается то, какой желаемый тип гофрокартона должен быть изготовлен, и исходя из этого подбираются соответствующие материалы с нужной плотностью. Исходный материал может быть сформирован в рулоны, которые устанавливаются на соответствующий раскат 3 (раскат для флютинга).
От конфигурации желаемого изделия (упаковочной тары: коробки, ящика и т.п.) зависит количество зон, требующих укрепления, и их расположение относительно оси гофролиста. Таких зон может быть разное количество, в зависимости от того, сколько боковых граней будущего изделия, например коробки, помещается в заготовку - для четырехклапанный коробки это может быть одна зона, а для лотков - две и более. То есть, для изготовления гофрокартона под определенное изделие необходимо подготовить соответствующее количество вторых плоских полос исходного материала 2, и если их более одной - на раскат 3 устанавливается кассета с соответствующим количеством рулонов (катушек) вторых плоских полос исходного материала 2, размещенных соответственно расположению будущих зон усиления гофрокартона.
Количество вторых плоских полос исходного материала 2 может также увеличиваться в случае, если необходимо произвести гофрокартон с многослойными зонами укрепления (когда для усиления используются две и более вторых плоских полос исходного материала 2 (узких флютингов). От конфигурации итогового изделия зависит и размер исходного материала. Ширина первой плоской полосы исходного материала 1 кратна ширине заготовки упаковочной тары, а ширина второй плоской полосы исходного материала 2 должна быть меньше, чем ширина первой плоской полосы исходного материала 1. При этом, ширина второй плоской полосы исходного материала 2 соответствует по ширине зоне укрепления гофрокартона и определяется по разметке заготовки будущей упаковочной тары (коробки или ящика) и в соответствии с расположением зон ее клапанов и боковых поверхностей на гофролисте, так как у каждой упаковочной тары (коробки или ящика) есть фиксированные размеры заготовки исходя из которых возможно установить необходимую ширину полосы укрепления и место ее размещения на гофролисте относительно его оси (например, место расположения и ширину боковых граней итогового изделия). Ширина второй плоской полосы исходного материала 2 может быть незначительно больше ширины зоны укрепления гофрокартона, в таком случае небольшая часть второй плоской полосы исходного материала 2 будет заходить на зону, которая не требует укрепления в данном виде упаковочной тары. В соответствии с вариантами реализации заявленного способа, ширина второй плоской полосы исходного материала 2 может быть равна высоте боковых стенок упаковочной тары плюс 1-5 см в зависимости от требований, которые выставляются для изготавливаемой упаковочной тары (коробки или ящика).
После обеспечения первой плоской полосы исходного материала 1 и не менее одной второй плоской полосы исходного материала 2, необходимо определить продольные участки (не менее одного) нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала 1, причем ширина продольного участка (или каждого из участков) нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала 1 должна быть меньше, чем ширина второй плоской полосы исходного материала 2 и не должна пересекать линии будущей рилевки и заходить на зоны заготовки упаковочной тары, не требующие укрепления (например, если укрепления требуют клапаны упаковочной тары, то продольные участки нанесения клеящего вещества не должны выходить за границы зоны клапанов). Расположение участка (не менее одного) нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала 1 зависит от требуемых/желаемых зон укрепления гофрокартона (например, места расположения боковых граней итогового изделия) и соответствует им. В зависимости от выбранных продольных участков нанесения клеящего вещества настраивается клеемазательная машина 4 путем выставления зон нанесения клеящего вещества 5 на клеенаносящем валу 6 клеемазательной машины 4 так, чтобы они были соосны с продольными участками нанесения клеящего вещества. Ориентация зон может выставляться оператором клеемазательной машины 4 по линейке, установленной на клеемазательной машине 4.
После определения продольных участков нанесения клеящего вещества, исходный материал, расположенный на раскате 3, подается на гофроагрегат 7, в том числе может вручную заправляться оператором агрегата на соответствующий вал гофроагрегата 7.
Гофроагрегат 7, используемый для осуществления заявленного способа, может состоять из нескольких клеемазательных машин, подогревателей, подогревателя-увлажнителей, гофропресса, наклонного транспортера, накопительного моста, сушильного моста и т.п. Управление режимами работы гофроагрегата 7 может осуществляется с помощью пульта управления.
Далее, первая плоская полоса исходного материала 1 (широкий флютинг) проходит через клеемазательную машину 4 особой конструкции, где на нее локально наносится клеящее вещество на заранее определенные продольные участки (которых имеется не менее одного) нанесения клеящего вещества, как было описано выше, которые впоследствии будут контактировать с не менее чем одной второй плоской полосой исходного материала 2 (узкий флютинг).
Как клеящее вещество может быть использован клей на основе крахмала кукурузного согласно ДСТУ 3976 и/или крахмала картофельного согласно ДСТУ 4286. Зона нанесения клеящего вещества должна быть уже чем ширина второй плоской полосы исходного материала 2, для того чтобы клеящее вещество не попало в зоны будущих изгибов и клапанов.
Данная клеемазательная машина 4 состоит из следующих элементов:
- клеевая ванная 8, которая служит для циркуляции готового клеящего вещества, которое потом набирается на клеенаносящий вал 6;
- клеенаносящий вал 6, который погружен в готовое клеящего вещество и набирает на свою поверхность его тонкий слой;
- шаберный вал 9, который путем уменьшения зазора регулирует слой клеящего вещества, которое потом контактирует с продольными участками (не менее одного) нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала 1 (широком флютинге).
Клеенаносящий вал 6 особой конструкции может быть с фиксированными по ширине зонами нанесения клеящего вещества 5 на клеенаносящем валу 6, расположенных в фиксированных местах или же с возможностью перемещения на нужное расстояние вдоль гладкой оси клеенаносящего вала 6. При этом изменение конфигурации вала 6, подходящее под другой вид изготавливаемого изделия (например, другой размер коробки) осуществляется или сменой клеенаносящего вала 6 с определенными размерами зоны нанесения клеящего вещества 5 и определенным расположением этих зон на валу 6 или, если вал 6 имеет гладкую ось - перемещением зон нанесения клеящего вещества 5 вдоль гладкой оси клеенаносящего вала 6.
Зоны нанесения клеящего вещества 5 на клеенаносящем валу 6 могут быть наборными и состоять из дисков 10 с одинаковой или различной шириной. В таком случае, изменение конфигурации вала 6, подходящее под другой вид изготавливаемого изделия (например, другой размер коробки) осуществляется перемещением наборных дисков 10 зоны нанесения клеящего вещества 5 вдоль гладкой оси клеенаносящего вала 6. Перемещением дисков 10 вдоль оси можно подготовить различную ширину зоны нанесения клеящего вещества 5 с точностью до 1 мм. Клеенаносящий вал 6 может также иметь резьбовую ось 11, в таком случае, изменение конфигурации вала 6, подходящее под другой вид изготавливаемого изделия (например, другой размер коробки) осуществляется перемещением наборных дисков 10 (или фиксированных) зоны нанесения клеящего вещества 5 вдоль резьбовой оси 11 клеенаносящего вала 6. Таким образом, подобный клеенаносящий вал 6 может наносить клеящее вещество на локальные зоны любой ширины. Количество зон нанесения клеящего вещества 5 зависит от вида изготавливаемого изделия и устанавливается оператором, как было описано выше.
Далее обеспечивается контакт продольного участка нанесения клеящего вещества (не менее одного) на первой плоской полосе исходного материала 1 с не менее чем одной второй плоской полосой исходного материала 2 таким образом, чтобы продольные оси указанного продольного участка нанесения клеящего вещества и второй плоской полосы исходного материала 2 совпадали. Вторая плоская полоса исходного материала 2 может соединяться с первой плоской полосой исходного материала 1 по линейке в соответствующих местах нанесения клеящего вещества перед заходом соединенных плоских полос на подогреватель 12 (подогреватель флютинга). Для дополнительной надежности для соединения полос перед их подачей на подогреватель 12 может вспомогательно применяться бумажный скотч или другой адгезив — такое действие может быть необходимо для избежания взаимного смещения второй плоской полосы исходного материала 2 и первой плоской полосы исходного материала 1 в момент заправки полос (двух флютингов) на подогреватель 12, так как клеящее вещество, нанесенное на первую плоскую полосу исходного материала 1 еще не застыло и до контакта с горячими поверхностями подогревателя 12 не обеспечивает надежного скрепления полос, учитывая, что на полосы также действуют натяжители полотна раската. Поэтому, для удерживания второй плоской полосы исходного материала 2 в заданном месте на поверхности первой плоской полосы исходного материала 1 и их надежного соединения применяется бумажный скотч или любой другой быстродействующий адгезив. После заправки полос в подогреватель 12 бумажный скотч или иной адгезив, кроме клеящего вещества между полосами не требуется. После соединения первой 1 и второй 2 плоских полос исходного материала, они направляются как единое целое (могут вручную заправляться в аппарат оператором) на подогреватель картона (бумаги) 12, где происходит нагревание и предварительное склеивание указанных полос исходного материала в равномерно натянутом состоянии.
Этот процесс осуществляется благодаря тому, что в подогревателе 12 плоские полосы удерживаются в нужной зоне прижимными валиками подогревателя 13, и эти же прижимные валики 13 подогревателя 12 выполняют функцию прижима первой плоской полосы исходного материала 1 и второй плоской полосы исходного материала 2, а нанесенное на первую плоскую полосу исходного материала 1 клеящее вещество обеспечивает первичную адгезию материалов. Помимо этого, подогреватель 12 предназначен для предварительного подогрева полос исходного материала (картона и/или бумаги) перед гофропрессом 14 для улучшения результата их склеивания и гофрирования, и так же для выравнивания влажности полотна по ширине.
Основным узлом подогревателя 12 является стальной цилиндр 15 диаметром 950 мм (могут быть и другие диаметры), который приводится во вращение отдельным регулируемым приводом. Подогрев цилиндра 15 осуществляется подачей внутрь его насыщенного пара через паровую головку. Отведение конденсата осуществляется сифоном паровой головки. Температура разогрева полос исходного материала (картона и/или бумаги) пропорциональна температуре поверхности цилиндра 15 и времени контакта материала с цилиндром 15.
В свою очередь, время контакта материала с цилиндром 15 обратно пропорционально скорости работы гофроагрегата 7, поэтому для управления процессом подогрева полос исходного материала (картона и/или бумаги) подогреватель 12 обеспечен механизмом регулирования угла обхвата цилиндра 15 полосой исходного материала. Этот механизм включает в себя две шестерни, которые вращаются на валу и, на которых закреплены рычаги с пружинными валиками, которые вращаются вокруг цилиндра. Перемещение валиков для смены угла обхвата проводится при помощи электродвигателя.
После нагревания и предварительного склеивания полос исходного материала, они могут быть направлены на подогреватель-увлажнитель для картона (бумаги). Подогреватель-увлажнитель может устанавливаться между подогревателем картона (бумаги) 12 и гофропрессом 14, и предназначен для увлажнения поверхности полос исходного материала (пропаривания) с той стороны, на которую в дальнейшем будет наноситься клеящее вещество (а именно на вершины гофр комбинированного гофрированного слоя) для соединения с первым облицовочным слоем. Подогреватель-увлажнитель имеет стальной сварной корпус с камерой, которая разделена перегородкой на секции, при этом пар поступает в каждую секцию увлажнителя через коллектор и вваренные в него отводы. В каждом отводе вмонтирован вентиль для регулирования количества пара. Образовываемый конденсат собирается в нижней части камеры, откуда сливается в канализацию. При низкой (меньше 6%) влажности полос исходного материала, материал теряет эластичность и становится хрупким, что может негативно сказаться на результатах склеивания и гофрирования полос материала, а также ухудшить механические показатели конечного продукта - картона гофрированного. Это вызвано тем, что капилляры волокон целлюлозы при низком содержании в них влаги значительно сужаются, препятствуя проникновению в них клеящего вещества, при этом также уменьшается прочность межволоконных связей, что приводит к утрате механических показателей гофрокартона.
В тоже время увлажнение (пропаривание) исходного материала расширяет капилляры волокон и улучшает сцепление клеящего вещества с волокнистой поверхностью полосы исходного материала (картонного или бумажного листа), обеспечивая необходимую прочность клеевой связи. Степень пропаривания увеличивается для картона с низкой влажностью и уменьшается, или не применяется при работе с картоном высокой (больше 9%) влажностью.
Далее, после прохождения через подогреватель-увлажнитель для картона (бумаги), или сразу после прохождения подогревателя картона (бумаги) 12, если у исходного материала была высокая влажность, соединенные первая 1 и вторая 2 плоские полосы исходного материала направляются в гофропресс 14, где происходит поочередно гофрирование предварительно склеенных полос исходного материала с образованием комбинированного гофрированного слоя, нанесение клеящего вещества на вершины гофр комбинированного гофрированного слоя и прижимание первого облицовочного слоя (первого лайнера) к комбинированному гофрированному слою и формирование гофрированного комбинированного картона.
Указанный гофропресс 14 может состоять из подогревателя 16 (подогревателя первого облицовочного слоя), подогревателя-увлажнителя картона (бумаги), узла нанесения клеящего вещества 17, верхнего 18 и нижнего 19 гофрирующий валов, неповоротного нагревателя картона/бумаги (не показан) и гладкого прижимного вала 20, и предназначен для выполнения процесса горячего гофрирования картона (бумаги) и склейки полученного комбинированного гофрированного материала по вершинам гофр с не менее чем одним облицовочным слоем 21 (лайнером) в непрерывном режиме. Конечным продуктом данного гофропресса может быть, например, локально трехслойный гофрированный комбинированный картон, который состоит из облицовочного слоя 21 и приклеенного к нему комбинированного гофрированного слоя (склеенных и гофрированных первой плоской полосы исходного материала 1 и не менее чем одной второй плоской полосы исходного материала 2), или же локально четырехслойный гофрированный комбинированный картон, который состоит из двух облицовочных слоев и расположенного между ними и соединенного с ними с помощью клеящего вещества комбинированного гофрированного слоя.
Соединенные первая 1 и вторая 2 плоские полосы исходного материала подаются на верхний гофровал 18 гофропресса 14 и далее проходят между ним и нижним гофровалом 19, благодаря чему происходит более прочное прижимание склеенных полос и их гофрирование. При гофрировании клейкое вещество между первой плоской полосой исходного материала 1 (широким флютингом) и второй плоской полосой исходного материала 2 (узким флютингом) равномерно распределяется и спекается при воздействии температуры гофровалов. Для изменения профиля получаемого гофрокартона на гофропрессе 14 могут меняться гофровалы на соответствующие необходимому/желаемому профилю. Ниже в Таблице 1 приведены возможные виды профилей и их показатели: Таблица 1
Figure imgf000028_0001
После прохождения между верхним 18 и нижним 19 гофровалами полученный комбинированный гофрированный слой при помощи гребенчатой системы прижимается к нижнему гофровалу 19 и транспортируется через узел нанесения клеящего вещества 17 к гладкому прижимному валу 20. Благодаря наличию у нижнего гофровала 19 специфического узла (гребенка) достигается удержание сгофрированного картонного полотна во впадинах нижнего гофровала 19 при его вращении.
При этом на подогреватель 16 (подогреватель первого облицовочного слоя) гофропресса 14 с установленного на втором раскате 22 (раскате первого облицовочного слоя) рулона подается первый облицовочный слой 21 (первый лайнер). После прохождения подогревателя 16 (подогревателя первого облицовочного слоя) и до момента подачи его на гладкий прижимной вал 20 гофропресса 14, первый облицовочный слой 21 может проходить через подогреватель-увлажнитель и неповоротный подогреватель картона (бумаги), установленный перед подачей картона на гладкий прижимной вал 20 гофропресса 14, которые служат для управления и обеспечения необходимой температуры и влажности облицовочного слоя 21 в зоне его соединения с комбинированным гофрированным слоем с целью обеспечения необходимого качества их склеивания.
Комбинированный гофрированный слой, который вращается на нижнем гофровале 19, контактирует с узлом нанесения клеящего вещества 17, благодаря чему происходит нанесение клеящего вещества на вершины гофр комбинированного гофрированного слоя. Узел нанесения клеящего вещества 17 предназначен для дозированного нанесения крахмального клеящего вещества на вершины гофр, его конструкция обеспечивает регулировку дозирования клеящего вещества в процессе работы и состоит из следующих элементов:
- клеевая ванная 23, служащая для циркуляции готового клеящего вещества, которое набирается на клеенаносящий вал 24;
- клеенаносящий вал 24, который погружен в готовое клеящее вещество и набирает на свою поверхность его тонкий слой;
- шаберный вал 25, который путем уменьшения зазора регулирует слой клеящего вещества, которое потом контактирует с гофрами комбинированного гофрированного слоя.
Далее облицовочный слой 21 подается с подогревателя 16 (подогревателя первого облицовочного слоя) или же с неповоротного подогревателя картона/бумаги) если он установлен в гофропрессе 14, на гладкий прижимной вал 20 гофропресса 14, предназначенный для обеспечения контакта между облицовочным слоем 21 и вершинами гофр комбинированного гофрированного слоя при их склеивании, в то время как комбинированный гофрированный слой после контакта с узлом нанесения клеящего вещества 17 проворачивается на нижнем вале 19 гофропресса 14 дальше до контакта с облицовочным слоем 21, расположенном на гладком прижимном вале 20, благодаря чему происходит прижимание первого облицовочного слоя 21 к комбинированному гофрированному слою и формирование гофрированного комбинированного картона. Прижимание облицовочного слоя 21 к комбинированному гофрированному слою осуществляется за счет прижимающей силы гладкого прижимного вала 20 к нижнему валу 19 гофропресса 14.
Для обеспечения управления процессом гофрирования первой 1 и второй 2 плоских полос исходного материала и склеиванию полученного из них комбинированного гофрированного слоя с облицовочным слоем 21 гофропресс 14 может быть также обеспечен следующими вспомогательными системами и механизмами:
- регулируемые независимые электрические приводы гофровалов и узла нанесения клея 17;
- маслонасосная станция;
- система подачи пара и отведения конденсата для обогрева подогревателей, гофровалов и гладкого прижимного вала 20, и питания камер подогревателя-увлажнителя;
- система циркуляции клеящего вещества.
Далее комбинированный гофрированный картон по наклонному транспортеру 26 поступает на накопительный мост 27, где происходит упрочнение склейки за счет высыхания клеящего вещества и охлаждения полотна.
Благодаря вышеуказанным действиям осуществляется непрерывное производство локально трехслойного гофрированного комбинированного картона, состоящего из облицовочного слоя 21 и приклеенного к нему комбинированного гофрированного слоя (склеенных и гофрированных первой плоской полосы исходного материала 1 и не менее чем одной второй плоской полосы исходного материала 2). При этом, вышеуказанный способ позволяет увеличивать количество слоев комбинированного гофрированного слоя путем добавления большего количества слоев второй плоской полосы исходного материала 2.
В одном из вариантов воплощения заявленной полезной модели, к комбинированному гофрированному картону далее может быть присоединен второй облицовочный слой 28 (второй лайнер). Для этого после накопительного моста 27 комбинированный гофрированный картон поступает через верхний цилиндр 29 двойного подогревателя 30 на клеемазательный аппарат 31, где на вершины гофр со стороны гофрированного комбинированного картона, противоположенной первому облицовочному слою 21 (первому лайнеру), наносят клеящее вещество. Клеемазательный аппарат 31 состоит из следующих элементов:
- клеевая ванная 32, которая служит для циркуляции готового клеящего вещества, которое потом набирается на клеенаносящий вал 33;
- клеенаносящий вал 33, который погружен в готовое клеящее вещество и набирает на свою поверхность тонкий его слой;
- шаберный вал 34, который путем уменьшения зазора регулирует слой клеящего вещества, которое потом контактирует с гофрами комбинированного гофрированного картона;
- прижимной вал 35, который прижимает комбинированный гофрированный картон к клеенаносящему валу 33 для перенесения тонкой пленки клеящего вещества на поверхность его гофр.
После этого комбинированный гофрированный картон поступает на сушильный стол 36.
Двойной подогреватель 30 при этом может быть установлен после накопительного моста 27, на котором скапливается комбинированный гофрированный картон перед соединением со вторым облицовочным слоем 28 (вторым лайнером). Верхний цилиндр 29 двойного подогревателя 30 предназначен для подогрева полотна комбинированного гофрированного картона, а нижний цилиндр 37 - для второго облицовочного слоя 28 перед их поступлением на сушильный стол 36. Устройство и принцип работы двойного подогревателя 30 аналогичны подогревателю картона (бумаги) 12.
В тоже время с установленного перед двойным подогревателем 30 третьего раската 38 (раскат второго облицовочного слоя 28), с установленного на нем рулона разматывается второй облицовочный слой 28, который подается через нижний цилиндр 37 двойного подогревателя 30 и направляется на сушильный стол 36.
На сушильном столе 36 осуществляется прижимание второго облицовочного слоя 28 к стороне гофрированного комбинированного картона, противоположенной первому облицовочному слою 21. Под действием тепла сушильного стола 36 происходит склеивание гофрированного комбинированного картона со вторым облицовочным слоем 28 и образование локально четырехслойного двустороннего гофрированного комбинированного картона, который по мере продвижения по сушильному столу 36 высыхает и охлаждается.
Благодаря вышеуказанным действиям осуществляется непрерывное производство локально четырехслойного двустороннего гофрированного комбинированного картона, состоящего из двух облицовочных слоев (первого 21 и второго 28 лайнеров) и расположенного между ними и соединенного с ними с помощью клеящего вещества комбинированного гофрированного слоя (склеенных и гофрированных первой плоской полосы исходного материала 1 и не менее чем одной второй плоской полосы исходного материала 2). Далее, гофрированный комбинированный картон (локально трехслойный, локально четырехслойный или иной гофрокартон изготовленный по заявленному способу) поступает на рилевочно- резательный станок. На рилевочно-резательном станке происходит продольная резка сплошного полотна гофрированного комбинированного картона на полосы заданного формата, обрезка краев и нанесение продольных рилевок. После продольной резки гофрированный комбинированный картон направляют на станок поперечной резки заготовок, где происходит поперечная резка подвижных полос на заданные форматы с длинной от 500 мм до 2400 мм в зависимости от изготавливаемой упаковочной тары (коробки или ящики). Готовые листы гофрокартона поступают на транспортер листоукладчик, где листы складываются в пачки.
Возможный вариант расположения второй плоской полосы исходного материала изображен на Фиг. 7, где изображена заготовка для упаковочной тары из гофрированного комбинированного картона, изготовленного по заявленному способу, при этом вторая плоская полоса исходного материала расположена в зоне боковых стенок заготовки упаковочной тары (коробки) (схематически отмечена косой штриховкой). Высота боковой стенки упаковочной тары отмечена обозначением «Н», а ширина второй плоской полосы исходного материала — обозначением «Ь». Из изображения Фиг. 7 видно, что величина Н (высота боковой стенки упаковочной тары) меньше величины h (ширины второй плоской полосы исходного материала), и продольные боковые части второй плоской полосы исходного материала выходят за границы зоны боковых стенок упаковочной тары, располагаясь в зоне клапанов упаковочной тары.
Например, в соответствии с одним из вариантов осуществления заявленного способа, ширина второй плоской полосы исходного материала может равняться высоте боковых стенок упаковочной тары плюс 1-5 см, в таком случае совокупная ширина продольных боковых частей второй плоской полосы исходного материала будет составлять 1-5 см, то есть разницу межу величинами Н и h, а ширина одной продольной боковой части — половину от этой величины. Ширина продольного участка нанесения клеящего вещества в данной заготовке меньше величины h, а именно равняется Н или же меньше величины Н, а указанные выше продольные боковые части второй плоской полосы исходного материала не контактируют с клеящим веществом и укрепляют зону клапанов без отягощения процесса последующей обработки заготовки упаковочной тары. Соотношение параметров заготовки, в том числе ее боковых сторон, размеров ее клапанов и боковых стенок, ширины второй плоской полосы исходного материала и ширины продольных боковых частей второй плоской полосы исходного материала зависит от параметров изготавливаемой упаковочной тары. В Таблице 2 ниже представлены возможные варианты параметров заготовки упаковочной тары, изготовление которой возможно в соответствии с заявляемым способом:
Таблица 2
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000035_0001
Пример реализации заявленной полезной модели описан ниже.
Для наглядной иллюстрации достижимости заявленного технического результата, для сравнения был взят материал гофрокартона, имеющий марку Т26 (далее — «стандартный гофрокартон»). Для изготовления данного гофрокартона стандартно используются:
- картон КМ-0 с плотностью 170 г/м2 в качестве первого облицовочного слоя (лайнера);
- картон КМ-0 с плотностью 170 г/м2 в качестве второго облицовочного слоя (топлайнера); - картон КМ-0 с плотностью 200 г/м2 для внутреннего гофрированного слоя (флютинга).
В тоже время, с соответствии с заявленным способом был изготовлен локально четырехслойный двусторонний гофрированный комбинированный картон (далее - «комбинированный гофрокартон»), при этом для его изготовления были взяты следующие материалы:
- картон КМ-0 с плотностью 170 г/м2 в качестве первого облицовочного слоя (лайнера);
- картон КМ-0 с плотностью 170 г/м2 в качестве второго облицовочного слоя (топлайнера);
- бумага БК-0 с плотностью 80 г/м2 в качестве первой плоской полосы исходного материала (широкого флютинга);
- бумага БК-0 с плотностью 80г/м2 в качестве второй плоской полосы исходного материала (узкого флютинга).
Как видно из приведенной выше информации, стандартный гофрокартон и комбинированный гофрокартон имеют совпадающие материал и плотность облицовочных слоев (лайнера и топлайнера), при этом плотность материала (картона), используемого для внутреннего слоя (флютинга) стандартного гофрокартона имеет показатели, превышающие суммарную плотность материалов (бумаги), используемых для внутреннего слоя комбинированного картона (флютинга, а именно комбинированного гофрированного слоя, состоящего из первой плоской полосы исходного материала и второй плоской полосы исходного материала).
Тем не менее, по результатам измерений показателей комбинированного картона, он также соответствует марке Т26, что приведено в Таблице 3.
Таблица 3
Figure imgf000037_0001
Так как стоимость метра квадратного бумаги БК-0 (80 г/м2) дешевле одного метра квадратного картона КМ-0 (200 г/м2) и учитывая, что в соответствии с заявляемым способом вторая плоская полоса исходного материала (узкий флютинг) занимает не всю ширину комбинированного гофрированного слоя (флютинга), а только его часть, то суммарный вес комбинированного гофрированного слоя (флютинга) будет значительно меньше, чем если бы он состоял из картона КМ-0 (200 г/м2) по всей ширине (потому, что в зоне клапанов есть только один гофрированный слой (флютинг) - первая плоская полоса исходного материала (широкий флютинг), состоящая из бумаги БК-0 (80 г/м2)), достигается экономия материалов и средств при использовании заявляемого способа для производства гофрированного комбинированного картона.
Способ в соответствии с заявляемой полезной моделью, позволяет изготовлять гофрированный комбинированный картон для заготовок упаковочной тары с локально усиленными зонами основной нагрузки упаковочной тары из гофрокартона (коробки, ящика), при этом сохраняя компактность и минимально возможные размеры толщины полотна гофрокартона. Способ обеспечивает более низкую себестоимость производства и возможность простой обработки заготовок упаковочной тары (резки, рилевки, высечки и изгибания).
Заявленная полезная модель является новой, поскольку совокупность ее существенных признаков не известна из уровня техники, и, соответственно, отвечает условию патентоспособности новизна. Заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности промышленная применимость, поскольку она может использоваться в промышленности.
Описанные аспекты настоящей полезной модели представлены только в качестве примера, подразумевается, что в них можно вносить изменения и добавления, не выходя за рамки поданной в приложении формулы полезной модели.

Claims

Формула
1. Способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары, содержащих гофрированный слой, выполненный из исходного материала, и не менее одного облицовочного слоя, соединенных между собой с помощью клеящего вещества, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:
- обеспечение первой плоской полосы исходного материала и не менее одной второй плоской полосы исходного материала, причем ширина первой плоской полосы исходного материала кратна ширине заготовки упаковочной тары, а ширина второй плоской полосы исходного материала меньше, чем ширина первой плоской полосы исходного материала;
- определение не менее одного продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала, причем ширина продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала меньше, чем ширина второй плоской полосы исходного материала;
- нанесение клеящего вещества на не менее чем один продольный участок на первой плоской полосе исходного материала;
- обеспечение контакта не менее одного продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала с не менее чем одной второй плоской полосой исходного материала, таким образом, чтобы продольные оси указанного продольного участка нанесения клеящего вещества и второй плоской полосы исходного материала совпадали;
- нагревание и предварительное склеивание указанных полос исходного материала в равномерно натянутом состоянии;
- гофрирование предварительно склеенных указанных полос исходного материала с образованием комбинированного гофрированного слоя;
37 - нанесение клеящего вещества на вершины гофр комбинированного гофрированного слоя;
- прижимание первого облицовочного слоя к комбинированному гофрированному слою и формирование гофрированного комбинированного картона.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает следующие стадии:
- нанесение клеящего вещества на вершины гофр стороны гофрированного комбинированного картона, противоположенной первому облицовочному слою;
- прижимание второго облицовочного слоя к стороне гофрированного комбинированного картона, противоположенной первому облицовочному слою, и формирование двустороннего гофрированного комбинированного картона.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первым исходным материалом является картон плотностью от 30 до 250 г/м2.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторым исходным материалом является картон плотностью от 30 до 250 г/м2.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что вторым исходным материалом является бумага плотностью от 30 до 250 г/м2.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина второй плоской полосы исходного материала равна высоте боковых стенок упаковочной тары плюс 1-5 см.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение не менее одного продольного участка нанесения клеящего вещества на первой плоской полосе исходного материала совершают в соответствии с параметрами заготовки упаковочной тары.
38
PCT/UA2021/000071 2021-08-25 2021-08-26 Способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары WO2023027676A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU202104799 2021-08-25
UAU202104799U UA149320U (uk) 2021-08-25 2021-08-25 Спосіб виготовлення гофрованого комбінованого картону для заготовок пакувальної тари

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023027676A1 true WO2023027676A1 (ru) 2023-03-02

Family

ID=85323382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2021/000071 WO2023027676A1 (ru) 2021-08-25 2021-08-26 Способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA149320U (ru)
WO (1) WO2023027676A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2885138A (en) * 1953-10-22 1959-05-05 Waldorf Paper Products Co Container formed of corrugated board
US3293107A (en) * 1963-01-30 1966-12-20 Container Corp Corrugated paperboard
US4339292A (en) * 1979-06-27 1982-07-13 Kyokuto Fatty-Acid Corporation Method for producing a reinforced, double-faced corrugated board
US5362346A (en) * 1993-04-22 1994-11-08 Mead Method of making reinforced corrugated board

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2885138A (en) * 1953-10-22 1959-05-05 Waldorf Paper Products Co Container formed of corrugated board
US3293107A (en) * 1963-01-30 1966-12-20 Container Corp Corrugated paperboard
US4339292A (en) * 1979-06-27 1982-07-13 Kyokuto Fatty-Acid Corporation Method for producing a reinforced, double-faced corrugated board
US5362346A (en) * 1993-04-22 1994-11-08 Mead Method of making reinforced corrugated board

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"GOST Specifications", 1 January 1990, HTTP://EOLIT-P.INTERNAL.EPO.ORG/#/ORDERSLIST/CPETANDREFIANDSDMSORDERSIPK IZDATELSTVO STANDARTOV, RU, article ANONYMOUS: "GOST 7377-85. Bumaga dlia gofrirovaniia. Tekhnicheskie usloviia [GOST 7377-85 Corrugating paper. Specifications]", pages: 1 - 7, XP009544555 *

Also Published As

Publication number Publication date
UA149320U (uk) 2021-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4871406A (en) Process for on-line lamination of plastic
US6139938A (en) High flute density, printable, corrugated paperboard
FI116687B (fi) Menetelmä ja sovitelma kartongin valmistamiseksi ja kartonkituote
JP2923538B2 (ja) 多重段ボール及びその成形方法と装置
US4500381A (en) Method and apparatus for making multiple ply paperboard
CN109311257B (zh) 用于生成具有带与开槽配准的刻划线的面层的联接纸板产品的系统及方法
US20080087716A1 (en) Multi-layered container having interrupted corrugated insulating liner
AU4110400A (en) Folded honeycomb structure consisting of corrugated paperboard and method and device for producing the same
AU2017241933A1 (en) System and method for producing multi-layered board having a corrugated medium and an embossed medium
EP1547760A1 (en) Multi-ply linear draw support post
AU2017252261A1 (en) System and method for producing multi-layered board having at least three mediums with at least two mediums being different
CN105729891A (zh) 一种瓦楞纸板生产线
FI90641B (fi) Yksipuolisten aaltopahvin valmistuslaitteisto
EP0408623B1 (en) Manufacturing corrugated board
US5348610A (en) Apparatus for manufacturing corrugated board
WO2023027676A1 (ru) Способ изготовления гофрированного комбинированного картона для заготовок упаковочной тары
US2885138A (en) Container formed of corrugated board
US20180345620A1 (en) Corrugated boards with skewed flutes
GB2186235A (en) Corrugated board
CA2450506C (en) Method for producing cardboard and cardboard product
AU2002321329A1 (en) Method for producing cardboard and cardboard product
US20240042726A1 (en) Apparatus and method for production of a two-ply paperboard panel
AU609267B2 (en) Method of making a plastic film laminated corrugated paperboard
EP4313577A1 (en) A method and apparatus for manufacturing corrugated paperboard
PL244275B1 (pl) Sposób wytwarzania tektury falistej o podwyższonej wytrzymałości

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21955206

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21955206

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1