TÌM HIỂU VỀ GIẤY CARTON (CARDBOARD) 1. Các kỹ thuật in 2. Sơ lược về cấu tạo tấm sóng giấy carton 3. Các loại sóng được sử dụng trong tấm giấy carton 4. Kích thước hộp – loại hộp carton 5. Các cấu trúc sóng giấy carton 6. Định lượng giấy 7. Các loại giấy thông dụng 8. Ưu – nhược điểm 9. Quy trình sản xuất
TÌM HIỂU VỀ GIẤY CARTON (CARDBOARD) Các kỹ thuật in In OFFSET Đây kỹ thuật in chất lượng cao , mực in ép lên cao su sau ép lên giấy Với kỹ thuật thùng carton cho chi tiết sắc nét , chân thực từ cho mẫu mã thùng carton với tính thẩm mỹ cao Đây kỹ thuật in phổ biến giới vào thời điểm , nhiên giá thành sản phẩm in offset khơng phải rẻ nên nhiều người cân nhắc việc lựa chọn in offset hay in flexso In Flexo Đây kỹ thuật in trực tiếp nhờ có in , mực in cấp cho khuôn in nhờ trục anilox Trục anilox trục kim loại khắc nhiều nhỏ , q trình in phần trục anilox nhúng mực in , mực in lọt vào ô nhỏ trục in , khn in nhựa photopolymer Mỗi market in photopolymer riêng biệt , ưu điểm công nghệ in thùng carton flexo in nhanh , giá thành rẻ in số lượng lớn ( thường thùng carton dạng thông tin ) , nhược điểm in ảnh mờ nên không phù hợp Nếu in ảnh đẹp người ta chọn in Offset In lụa Đây kỹ thuật in dựa thẩm thấu mực in qua khung lưới giống vải tạo hình nhờ lớp keo mỏng Kỹ thuật áp dụng cho nhiều vật liệu cần in nilông, vải, thủy tinh, mặt đồng hồ, mạch điện tử, số sản phẩm kim loại, sử dụng thay cho phương pháp vẽ men sản xuất gạch men In ống đồng gỗ, giấy Là phương pháp in lõm, tức khn in, hình ảnh hay chữ viết (gọi phần tử in) khắc lõm vào bề mặt kim lọai Công đoạn in ống đồng thực công đoạn: Mực (dạng lỏng) cấp lên bề mặt khuôn in, tràn vào chỗ lõm phần tử in, sau thiết bị dao gạt (Doctor blade) gạt mực thừa khỏi bề mặt khuôn in, ép in mực chỗ lõm áp lực in truyền sang bề mặt vật liệu Sơ lược cấu tạo sóng giấy carton Các loại carton sóng cấu tạo sóng giấy carton loại thùng carton sóng A,B,C,E Có bốn loại sau: Sóng đơn (Single-Faced) bao gồm lớp giấy phẳng dán với lớp giấy định hình thành sóng hay gọi sóng hai lớp Loại carton sử dụng bọc Đệm chèn tất sản phẩm nội thất Lớp sóng đơn mặt không sử dụng để sản xuất thùng Tấm sóng đơn làm từ hai lớp mặt giấy lớp sóng định hình gọi Carton ba lớp Hơn 90% tổng số thùng carton sản xuất thuộc loại Tấm sóng đơi làm từ hai lớp mặt giấy hai lớp sóng định hình lớp giấy tổng cộng lớp gọi thùng carton lớp Loại Tấm carton dùng đóng gói hàng nặng cho xuất Tấm sóng lớp làm từ ba lớp sóng định hình lớp giấy phẳng Tấm sóng bảy lớp sử dụng chuyên vận chuyển đặc biệt nặng 3 Các loại sóng sử dụng giấy carton Có bốn loại sóng định quy chữ sau: Thùng carton sóng A, Sóng B, Sóng C, Sóng E Thơng số lớp sóng định nghĩa Bảng Kết cấu sóng phổ biến sóng C sử dụng để thay nhiều sóng A Hình dạng Sóng C giảm 15% so với sóng A Lớp sóng A chịu nén tốt sóng C 15% sóng B 25% Nói theo cách khác Sóng B chịu nén tốt hớn 50% so với sóng A 25% so với sóng C) sử dụng làm hộp bế,đựng rau trái cây… Sóng E, có chiều dày mỏng, thường sử dụng đóng gói cho bao bì tiêu dùng, mặt ngồi màu trắng in nhiều màu sắc bên Sự kết hợp phổ biến lớp sóng cho Tấm bìa carton dạng Tấm sóng đơi B + C B+E Các loại carton sóng cấu tạo sóng giấy Kích thước hộp – loại hộp carton Các kích thước cho tất hộp: Được quy định theo trình tự: Chiều dài (L) x Rộng (W) x Cao (H) Các kích thước định nghĩa phép đo bên từ tính trung tâm nếp gấp trung tâm nhăn Sai số sản xuất chung kích thước cho dây chuyền tự động đóng gói ± mm ± mm cho hoạt động đóng gói tay Các cấu trúc sóng giấy carton Nói cách khái quát Sóng thể dạng vật, tạo với thể làm tự nhiên, làm người, số làm yếu tố hồn cảnh khác, sóng tồn dạng cố định không cố định Sóng tên gọi khá trìu tượng giới vật lý sóng tồn lương, học Còn với loại thùng carton sóng A, B,C,E sóng giấy để làm gì? Trọng kiến trúc Gô tic thời cổ đại người ta biết đến lúc tâm lý hướng tâm, trọng lực nhẹ vào thơng qua kết cấu có hình tròn, kết cấu hình tròn có chịu vạt khơng có trọng lực với trọng lực tương đương mà thẳng Trọng thí nghiệm vui người ta đưa đề toán gác tờ giấy lên hai miệng chai, họ cho trứng nặng tới lạng mà tờ giấy giữ lại không không bị gẫy gập Để thực điều kỳ diệu họ gấp tờ giấy thành nếp gấp sóng, nghĩa tạo sóng cho nó, thực họ làm trứng lằm tờ giấy hai đầu tờ giấy hai miệng chai Thùng carton lớp Lợi dụng mà điều tất loại thùng carton sóng A, B,C,E nhà thiết kế thùng họ tạo sóng giấy cho thùng nhằm mục đích đơn giản tạo độ cứng, sức chịu lực tốt lằm nguyên tờ giấy, thực tế để tạo sóng Thùng carton, để làm tròn nhiệm vụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ: việc sử dụng giấy cho loại sóng sóng A, sóng B, sóng C hay sóng E, AB Nó phụ thuộc lớn vào định lượng giấy, độ dầy lớp giấy tham gia vào sản xuất sóng cho thùng Trong kỹ thuật chế tạo sóng cho giấy này, họ phải dựa số yếu tố nguyên lý sau Tạo tất bước sóng cách phù hợp cho loại sóng định lượng giấy bước song Để tạo sóng người ta sử dung cách đơn giản ho giấy cuộn chạy trục sắt tròn có đường kính từ 50 cm đến mét tùy thuộc vào tốc độ máy mà đường kính thiết bị tạo sóng lớn hay nhỏ loại trục cuộn giống kiểu bánh tất nhiên bánh không nhọn mà phải gấp nếp Các loại sóng carton A, B,C,E Trọng q trình thực thao tác gấp nếp cho giấy phải làm ấm giấy quy trình xử lý nước nhiệt, nhiệt độ thích hợp để tránh tình trạng bị rách tạo sóng đồng với thiết bị tạo sóng cho giấy lại phải dán (Liên kết) Lớp sóng giấy tương tự lớp giấy mặt lớp giấy đáy, lớp giấy giữa, sử dụng để tạo loại thùng carton sóng A, B,C,E thùng Lớp lớp Việc liên kết lớp giấy kỹ thuật đơn giản lâu sử dụng keo hồ, hợp chất Sắn tầu (gọi củ mỳ) kết hợp với số hóa chất phụ gia khác ví dụ Xút Nồng Độ 5% việc sử dụng loại hợp chất tạo nhiều ô nhiễm cho môi trường, không đảm bảo tiêu chuẩn xây dựng an toàn theo chuẩn ISO theo tiêu chuẩn quốc tế, việc cung cấp ứng dụng công nghệ keo Ukanic ngày vào sản xuất đại trà loại bỏ điều Định lượng giấy Thông thường trọng lượng giấy quy định điều khoản gram mét vuông (viết tắt gsm) Trong trình sản xuất thùng carton đạt tiêu chuẩn, giấy sử dụng thường 125 gsm đến 150 gsm Nếu thùng sử dụng cho mục đích nhiệm vụ nặng nề xuất khẩu, giấy nặng 300 gsm sử dụng Vì phải định lượng giấy cho bao bì giấy carton - Định lượng giấy yếu tố quan trọng định đến chất lượng giấy thùng carton, bao bì carton - Với định lượng giấy khác ảnh hưởng đến chất lượng thùng carton, bao bì giấy carton khác từ đồ dày, độ bền, độ va đập, độ nén,… Các loại giấy thông dụng Các loại giấy thông dụng thị trường gồm: – Kraft: loại giấy tái sinh, bề mặt tương đối thơ, thường có màu nâu vàng tẩy trắng để dễ cho việc sản xuất đa dạng Giấy Kraft sử dụng làm túi giấy, đóng gói… – Duplex: có bề mặt trắng láng giống với Bristol, mặt thường sẫm giấy bồi Thường dùng in hộp sản phẩm kích thước lớn, cần có độ cứng, chắn 8 Ưu – nhược điểm Ưu điểm thùng giấy hộp carton: Tương đối rẻ tiền để sản xuất sử dụng Trọng lượng nhẹ, dễ dàng cắt uốn Chịu lực nén, độ bục tốt Đa dạng kiểu dáng, mẫu mã thùng hộp Phong phú màu sắc mẫu in với công nghệ in Flexo in Offset Hỗ trợ nhiều kiểu lắp ráp (đóng ghim, dán, gài) Nhỏ gọn, dễ dàng xếp lại lưu trữ dạng phẳng Bảo vệ tốt thực phẩm, chống thấm tốt (cán chống thấm) Dễ dàng mạ phủ bề mặt, dễ dàng dập (hộp) Dễ dàng sửa chữa, thay đổi kiểu dáng ban đầu Dễ dàng xử lý, tái sinh Dễ dàng phân hủy sinh học, thân thiện môi trường Ứng dụng đa dạng cho ngành: Nông sản, thực phẩm, đồ uống, bánh kẹo, thời trang, điện tử, v.v Thiết kế phù hợp nhu cầu đóng gói sản phẩm → Bảo đảm chất lượng hàng hóa tốt q trình vận chuyển & bảo dưỡng Nhược điểm thùng giấy hộp carton Chất lượng giảm dần theo thời gian lưu trữ, sử dụng Kỵ nước kỵ lửa 9 Quy trình sản xuất Background Most items at your favorite supermarket, discount store, or shopping mall were safely delivered in boxes made of corrugated cardboard, and many are displayed in the same boxes, which were manufactured so they could be opened and used for this purpose Other items may arrive in their own corrugated or uncorrugated paperboard boxes Because corrugated cardboard is such a versatile packaging material, millions of tons are used each year to protect and display products During 1992, more than 25 million tons of corrugated cardboard were produced in the United States Another million tons of uncorrugated boxboard or paperboard were also produced for use in folding cartons Corrugated cardboard is a stiff, strong, and light-weight material made up of three layers of brown kraft paper In 1884, Swedish chemist, Carl F Dahl, developed a process for pulping wood chips into a strong paper that resists tearing, splitting, and bursting He named it the kraft process because it produces a strong paper that resists tearing, splitting, and bursting From the paper mill, rolls of kraft paper are transported to a corrugating, or converting, plant At the plant, layers of kraft paper are crimped and glued to form corrugated cardboard, which is then cut, printed, folded, and glued to make boxes At the beginning of this process, kraft rolls from the paper mill are loaded into a huge machine called a corrugator A typical corrugator is as long as a football field—300 feet (91.44 meters) Some rolls of kraft paper are used as the corrugating medium, and others are used as liners, the layers of kraft paper glued on each side of the medium After the corrugator has heated, glued, and pressed the kraft paper to form corrugated cardboard, the continuous sheet of cardboard is cut into wide box blanks that then go to other machines for printing, cutting, and gluing Finally, batches of finished boxes are banded together for shipping to the food processor, toy maker, automobile parts distributor, or any of the thousands of businesses that depend on corrugated cardboard packaging Raw Materials Fast-growing pine trees provide the primary raw material used to make corrugated cardboard The largest packaging companies own thousands of acres of land where trees are matured, harvested, and replaced with seedlings After the trees are harvested, they are stripped of their limbs; only the trunks will be shipped by truck to a pulp mill The largest packaging companies also own the mills where trees are converted to kraft paper At the mill, the harvested tree trunks are subjected to the kraft process, also known as the sulfate process because of the chemicals used to break down wood chips into fibrous pulp After pulping and other processing, the fibers are sent directly to the paper machine where they are formed, pressed, dried, and rolled into the wide, heavy rolls of kraft paper sent to corrugating plants to be made into cardboard At the corrugating plant, only a few other raw materials are needed to make a finished box Corn starch glue is used to bond the corrugated medium to the liner sheets Because so much glue is used, rail cars or large tanker trucks deliver it as a dry powder that will be stored in huge silos at the corrugating plant until it is needed Drawn from the silo, the dry corn starch is mixed with water and other chemicals and pumped into the corrugator to be spread on the corrugated medium as the layers of liner are added Other raw materials are used to finish the corrugated cardboard after production Waxes made from paraffin or vegetable oils can be applied to make a water- or grease-resistant container for food products Brightly colored inks are also applied to create bold graphic designs for self-supporting displays featuring product name, information, and company name and logo Teams of salespeople and designers work together to create the manufacturing and printing patterns, called dies, that are used to cut and print a specific box design The dies are created in a pattern shop and transferred to the rotary die-cutting equipment and printers that finish the box blanks Design Kraft paper has been manufactured since 1906 Since then, pulp processing, paper making, and corrugating operations have been developed to a high state of efficiency and productivity Today, in the corrugated cardboard industry, designers are creating innovative containers that require four-color printing and complex die-cutting These innovative containers are designed with sophisticated software such as computer-aided design (CAD) programs, allowing a packaging designer to brainstorm different package designs before manufacturing begins A designer using a CAD program can call up and modify different designs that have been stored in a computer design library Thus, existing packages can generate new designs Many retail stores use such light, strong, and colorful containers directly, as point-of-purchase displays The Manufacturing Process Pulping the pine chips Manufacturing a corrugated cardboard box begins with the pulping of wood chips in the kraft (sulfate) process First, tree trunks are stripped of bark and torn into small chips Next, these chips are placed in a large, high-pressure tank called a batch digester, where they are cooked in a solution, or liquor, made of sodium hydroxide (NaOH) and several other ionic compounds such as sulfates, sulfides, and sulfites These strongly alkaline chemicals dissolve the lignin, the glue-like substance that holds the individual wood fibers together in a tree trunk When the pressure is released after several hours, the wood chips explode like popcorn into fluffy masses of fiber Making kraft paper After additional cleaning and refining steps, a consistent slurry of wood pulp is pumped to the paper-making machine, also known as a Fourdrinier machine Gigantic, square structures up to 600 feet long (182.88 meters), these machines contain a wire mesh in which the paper is initially formed Next, the paper is fed into massive, steam-heated rollers and wide felt blankets that remove the water At the end, the finished medium, or liner, is rolled for shipment Shipping and storing the kraft paper Rolls of kraft paper for corrugating are available in many sizes to fit the production equipment at different corrugating plants The most common roll sizes are 67 inches (170.18 centimeters) wide and 87 inches (220.98 centimeters) wide An 87-inch roll of heavier paper can weigh up to 6,000 pounds (2,724 kilograms) As many as 22 rolls of 87-inch paper can be loaded into one railroad boxcar for shipment to a corrugating plant At the plant, the kraft paper is separated into different grades, which will be used for the medium and the liner These different grades of corrugated cardboard can be made by combining different grades of kraft paper A knowledgeable packaging specialist works with a customer to determine the strength required for the corrugated cardboard container being planned Then, when a plant receives an order for containers, a product engineer specifies the combination of medium and liner to produce a cardboard to match the customer's requirement Corrugating the cardboard Using powerful fork-lifts, skilled equipment operators select, move, and load rolls of kraft paper at one end of the corrugator Corrugated cardboard manufacture includes two key steps: making kraft paper and corrugating the cardboard Kraft paper involves pulping wood chips and then feeding the resulting paper substance through massive steam rollers that remove the water Corrugating is also done in a machine that utilizes heavy rollers One roll of cardboard is corrugated and then glued between two other layers (liners) by the same machine The glue is then cured by passing the cardboard over heated rolls One roll of medium is loaded to run through the corrugating rolls, and a roll of liner is fed into the corrugator to be joined with the corrugated medium Liner from another roll travels up over the corrugating rolls along a flat structure called the bridge This liner will be glued to the corrugated medium later in the process For a large production run, additional rolls are loaded into automatic splicers Sensitive detectors check the rolls of paper feeding into the corrugator When a roll is nearly empty, the corrugator control system starts a splicer, and paper from the new roll is joined to the end of the paper going through the machine Thus, production of corrugated cardboard is continuous, and no production speed is lost The medium to be corrugated is fed into the giant, electrically driven rollers of the corrugator, first through the preheating rollers and then into the corrugating rolls Steam at 175 to 180 pounds of pressure per square inch (psi) is forced through both sets of rollers, and, as the paper passes through them, temperatures reach 350 to 365 degrees Fahrenheit (177 to 185 degrees Celsius) 10 The corrugating rolls are covered with I O flutes —horizontal, parallel ridges like the teeth of massively wide gears When the hot paper passes between the corrugating rolls, the flutes trap and bend it, forming the middle part of a sheet of corrugated cardboard Each corrugating machine has interchangeable corrugating rolls featuring different flute sizes Installing a different A finished piece of corrugated cardboard consists of a single corrugated layer sandwiched between two liner layers flute size in the corrugator changes the width of the corrugated medium 11 The medium travels next to a set of rollers called the single-facer glue station Here, one layer of liner is glued to the medium Starch glue is carefully applied to the corrugated edges of the medium, and the first layer of liner is added From the singlefacer, the medium and liner go to the double-backer glue station where the other layer of liner from the bridge is added following the same procedure Continuing through the corrugator, the cardboard passes over steam-heated plates that cure the glue Forming the blanks into boxes 12 At the end of corrugator, a slitter-scorer trims the cardboard and cuts it into large sheets called box blanks Box blanks pop out of the slitter-scorer like wide slices of toast and slide into an automatic stacker that loads them onto a large, rolling platform From here, they will be transported to the other machines that will convert them into finished containers Skilled production workers use a computer terminal and printer to prepare a job ticket for each stack of box blanks produced by the corrugator With the job ticket, workers can route the stack to the right fabrication machines, called flexos (the name is short for flexographic machine) A flexo is a wide, flat machine that processes box blanks 13 Printing dies and die-cutting patterns I are prepared in a pattern shop on large, flexible sheets of rubber or tin The dies and patterns are loaded onto the large rollers in the flexo, and the box blanks are automatically fed through it As each blank passes through the rollers of the flexo, it is trimmed, printed, cut, scored, and, in a printerfolder-gluer, folded and glued to form a box From the flexo, the finished boxes are automatically stacked and sent to a banding machine to be wrapped for shipping Other equipment in a corrugating plant includes stand-alone die-cutters, die-cutters with print stations, and machines known as curtain coaters that apply a wax coating to fruit, vegetable, and meat containers Box blanks requiring only simple, one-color printing and die-cutting can be run through a stand-alone die-cutter, print station, and curtain coater to produce water- or grease-resistant containers Quality Control Quality control begins with the suppliers of the kraft paper used to make corrugated cardboard Kraft paper must be smooth and strong After the paper passes through the corrugator and is made into box blanks, individual blanks are pulled from a stack and tested The Cobb test measures moisture in the liner and medium Glue strength, bursting strength, compression, and highly accurate dimensional tests determine the quality of the manufacturing process A warp test determines the flatness of the box blank, insuring that each blank will travel smoothly through the flexo machines As skilled workers run batches of box blanks through the flexo machines, individual boxes are pulled and inspected Trimming, cutting, and scoring must be correct No damage to the cardboard is allowed Also, the different layers of colored ink used in color printing must be perfectly aligned The Future Future corrugated containers will be manufactured using kraft paper produced from recycled packaging rather than trees Recycling and other environmentally friendly processes will continue to grow in importance in the future of corrugated cardboard Today, inks based on soybean oil and biodegradable waxes and other coatings are beginning to be used in container manufacturing Leading packaging companies are already operating paper mills that make fresh, clean kraft paper by de-inking and pulping used containers Where To Learn More Books Bessen, A Howard Design & Production of Corrugated Packaging & Displays Jelmar Publishing Company, Inc., 1991 The Corrugated & Paperboard Container Industry: An Analysis of Current Markets & Prospects for Future Growth Business Trend Analysts, Inc., 1991 Maltenfort, George G Corrugated Shipping Containers: An Engineering Approach Jelmar Publishing Company, Inc., 1988 Rohde, Elliot S Producing Corrugated Containers Profitably Jelmar Publishing Company, Inc., 1993 Kline, James E Paper And Paperboard: Manufacturing and Converting Fundamentals, 1991 Periodicals Carey, Kevin "The Science of Diecutter Makeready." Boxboard Containers March, 1993 "Engineers Claim Cardboard Cup," Design News October 6, 1986, p 51 "Industry Statistics," Paperboard Packaging March, 1993, p 16 Tappi [Technical Association for the Pulp and Paper Industries] Journal — Robert C Miller ... khẩu, giấy nặng 300 gsm sử dụng Vì phải định lượng giấy cho bao bì giấy carton - Định lượng giấy yếu tố quan trọng định đến chất lượng giấy thùng carton, bao bì carton - Với định lượng giấy khác... thực họ làm trứng lằm tờ giấy hai đầu tờ giấy hai miệng chai Thùng carton lớp Lợi dụng mà điều tất loại thùng carton sóng A, B,C,E nhà thiết kế thùng họ tạo sóng giấy cho thùng nhằm mục đích đơn... sóng cho giấy lại phải dán (Liên kết) Lớp sóng giấy tương tự lớp giấy mặt lớp giấy đáy, lớp giấy giữa, sử dụng để tạo loại thùng carton sóng A, B,C,E thùng Lớp lớp Việc liên kết lớp giấy kỹ thuật