Виды картона: классификация, свойства и применение

Картон используется для изготовления транспортной и потребительской упаковки, полиграфической продукции, переплётов, рекламных конструкций и технических изделий. Разные виды картона отличаются составом, количеством слоёв, плотностью, жёсткостью, покрытием и назначением.

Единой классификации, охватывающей весь картон, не существует. Материал разделяют по области применения, виду сырья и структуре, а для упаковочного картона используют европейские, германские и российские обозначения.

Что такое картон и какие виды картона бывают

Картон — это листовой материал, изготовленный преимущественно из целлюлозных волокон, древесной массы или переработанной макулатуры. По сравнению с обычной бумагой он обладает большей толщиной, жёсткостью и устойчивостью к механическим нагрузкам.

Граница между бумагой и картоном не всегда определяется только массой квадратного метра. При классификации также учитываются толщина, структура, свойства и назначение материала. Некоторые плотные виды бумаги могут иметь массу, сопоставимую с тонким картоном, но отличаются от него жёсткостью и способом использования.

Основные виды картона по назначению:

• упаковочный;
• полиграфический;
• дизайнерский;
• переплётный;
• технический;
• строительный;
• пищевой.

Отдельно выделяют гофрированный картон, который отличается не столько назначением, сколько структурой: между плоскими слоями материала располагается один или несколько гофрированных слоёв.

Дополнительно картон классифицируют:

• по сырью — целлюлозный, макулатурный или комбинированный;
• по количеству слоёв — однослойный и многослойный;
• по поверхности — мелованный и немелованный;
• по обработке — ламинированный, кашированный, влагостойкий;
• по международным обозначениям — SBB, SUB, FBB и WLC;
• по российским маркам — ХР, ХРЭ, ХРЭС, ТПС и другим обозначениям.

Из чего делают картон: состав, производство и преимущества

Картон производят из волокнистого сырья растительного происхождения. Состав материала зависит от требуемой прочности, качества поверхности, назначения и стоимости.

Из чего производят картон

Основными видами сырья являются:

• Беленая целлюлоза. Позволяет получить светлый, однородный и прочный материал с хорошими печатными свойствами. Применяется в пищевой, фармацевтической и премиальной упаковке.
• Небеленая целлюлоза. Имеет естественный коричневый цвет и высокую прочность. Используется в крафт-картоне и упаковке, рассчитанной на повышенные нагрузки.
• Механическая древесная масса. Придаёт материалу толщину и пухлость при относительно небольшой массе.
• Макулатура. Служит источником вторичных целлюлозных волокон. Из неё производят серый, коробочный и макулатурный мелованный картон.
• Комбинированное сырьё. В многослойном картоне наружные слои могут состоять из качественной целлюлозы, а внутренние — из древесной массы или макулатуры.

Для изменения свойств в состав вводят проклеивающие вещества, красители и минеральные наполнители. На поверхность могут наноситься мелованный, водно-дисперсионный, жиро- или влагостойкий барьерный слой.

Как делают картон

Производство картона включает несколько основных этапов:

1. Волокнистое сырьё измельчают и смешивают с водой.
2. Полученную массу очищают от посторонних примесей.
3. Волокна распределяют на движущейся сетке, формируя один или несколько слоёв.
4. Из полотна удаляют воду, после чего его прессуют и сушат.
5. Поверхность выравнивают методом каландрирования.
6. При необходимости картон мелуют, ламинируют или пропитывают защитными составами.
7. Готовый материал разрезают на листы либо сматывают в рулоны.

При изготовлении многослойного картона каждый слой может иметь собственный состав. Это позволяет сочетать качественную поверхность, достаточную толщину и приемлемую стоимость.

Ключевые преимущества картона

• небольшая масса при достаточно высокой жёсткости;
• устойчивость к изгибу, сжатию и механическим нагрузкам;
• способность защищать товар во время хранения и перевозки;
• удобство высечки, биговки, фальцовки и склеивания;
• возможность нанесения полноцветной печати;
• широкий выбор толщины, плотности и поверхности;
• возможность создания упаковки сложной формы;
• использование первичных и вторичных волокон;
• пригодность многих видов картона к переработке;
• сравнительно невысокая стоимость производства.

Картон часто называют экологичным упаковочным материалом, однако возможность его переработки зависит от состава. Полимерная ламинация, металлическая фольга, влагостойкие покрытия, клей и остатки пищевых продуктов могут усложнять переработку.

Основные характеристики картона: плотность, толщина и прочность

При выборе картона нельзя ориентироваться только на его толщину. Два листа одинаковой толщины могут различаться по массе, пухлости, жёсткости и устойчивости к нагрузкам.

Масса квадратного метра и физическая плотность

В полиграфии и упаковочной отрасли словом «плотность» часто называют массу одного квадратного метра, выраженную в г/м². С технической точки зрения это граммаж, или масса площади.

Физическая плотность измеряется в кг/м³ и показывает, насколько компактно расположены волокна внутри материала. Поэтому формулировки «картон плотностью 300 г/м²» и «плотность картона в кг/м³» описывают разные характеристики.

Толщина и пухлость

Толщина картона измеряется в миллиметрах или микрометрах. Она зависит не только от массы материала, но и от структуры волокон.

Пухлый картон при одинаковом граммаже будет толще менее пухлого. Высокая пухлость позволяет получить объёмный и достаточно жёсткий материал без существенного увеличения его массы.

Жёсткость и прочность

Жёсткость показывает, насколько хорошо лист сопротивляется изгибу. Она особенно важна для складных коробок, обложек, папок и рекламных конструкций.

Для транспортной упаковки также учитываются:

• сопротивление сжатию;
• прочность на разрыв;
• устойчивость к проколу;
• сопротивление расслаиванию;
• прочность поверхности;
• способность выдерживать штабелирование.

Направление волокон тоже влияет на свойства материала. Картон обычно жёстче вдоль машинного направления, а биговку и сгибы необходимо проектировать с учётом расположения волокон.

Влагостойкость и барьерные свойства

Обычный картон впитывает влагу, из-за чего может деформироваться и терять прочность. Для защиты на него наносят специальные покрытия или вводят добавки в волокнистую массу.

Барьерные свойства особенно важны для упаковки замороженных, охлаждённых и жиросодержащих продуктов. Покрытие может защищать содержимое от:

• воды и водяного пара;
• масла и жира;
• посторонних запахов;
• проникновения кислорода;
• потери собственного аромата.

Печатные свойства

Для качественной печати важны гладкость, белизна, непрозрачность, стабильность размеров и прочность поверхности. Материал не должен расслаиваться или деформироваться под воздействием краски и влаги.

Основные характеристики картона и связанная с ними терминология описаны в отраслевом глоссарии Pro Carton.

Виды картона по назначению и их применение

По назначению картон разделяют на упаковочный, полиграфический, дизайнерский, переплётный, технический и строительный. При этом один материал может использоваться сразу в нескольких областях.

Упаковочный картон

Упаковочный картон должен сохранять форму, выдерживать нагрузку и хорошо поддаваться высечке и биговке. Для потребительской упаковки часто используют мелованный целлюлозный картон, FBB и WLC.

Из упаковочного картона изготавливают коробки для продуктов питания, лекарств, косметики, бытовой химии, игрушек, одежды, обуви и электроники.

Гофрированный картон

Гофрокартон состоит из плоских слоёв — лайнеров — и волнистых слоёв, называемых флютингом. Такая конструкция обеспечивает хорошую жёсткость и амортизацию при небольшой массе.

По количеству слоёв различают двух-, трёх-, пяти- и семислойный гофрокартон. Микрогофрокартон имеет небольшую высоту волны и применяется для компактной потребительской упаковки с печатью.

Полиграфический и дизайнерский картон

Полиграфический картон предназначен для продукции, где важны цветопередача, детализация изображения и качество отделки. Он используется для печати открыток, папок, календарей, обложек и рекламных материалов.

Дизайнерский картон отличается цветом, фактурой или декоративным эффектом. Он может быть окрашен в массе, иметь тиснение, перламутровую, бархатистую или металлизированную поверхность.

Переплётный картон

Переплётный картон — плотный и жёсткий материал, обычно серого или бурого цвета. Его используют как основу для книжных переплётов, ежедневников, папок и подарочных коробок. Поверхность основы закрывают бумагой, тканью, искусственной кожей или другим декоративным материалом.

Пищевой картон

Картон для пищевой продукции должен соответствовать требованиям безопасности и учитывать особенности продукта. Для сухих продуктов подходят одни виды материала, а для жирных, влажных, охлаждённых или замороженных — другие.

Наличие белой или мелованной поверхности само по себе не подтверждает пригодность картона для прямого контакта с пищей. Необходимо проверять документацию производителя, состав покрытий и соответствие упаковки применимым требованиям.

Европейская классификация картона: SBB, SUB, FBB и WLC

В европейской классификации основными группами упаковочного картона считаются SBB/SBS, SUB/SUS, FBB и WLC. Они различаются происхождением волокон, строением слоёв, цветом оборотной стороны и областью применения.

SBB/SBS — цельноцеллюлозный беленый картон

SBB, также обозначаемый как SBS, изготавливают преимущественно из беленой химической целлюлозы. Он имеет однородный светлый срез, высокую прочность и хорошую поверхность для печати.

Материал применяют для упаковки косметики, парфюмерии, фармацевтической продукции, шоколада, кондитерских изделий, замороженных продуктов и премиальных товаров.

SUB/SUS — цельноцеллюлозный небеленый картон

SUB или SUS производят из небеленой химической целлюлозы. Материал отличается прочностью и естественным коричневым цветом внутренних слоёв. На лицевую сторону может наноситься белое покрытие.

Такой картон используют там, где важны механическая прочность и устойчивость к влаге, например для групповой упаковки бутылок и банок.

FBB — картон для складных коробок

FBB расшифровывается как Folding Boxboard. Его средний слой обычно состоит из механической древесной массы, а наружные слои — из химической целлюлозы.

Такая структура обеспечивает высокую жёсткость и пухлость при сравнительно небольшой массе. FBB подходит для складных коробок, на которые необходимо нанести качественную печать.

WLC — макулатурный картон с белой поверхностью

WLC, или White Lined Chipboard, изготавливают преимущественно из вторичных волокон. Для улучшения внешнего вида лицевую сторону покрывают более качественным светлым слоем и мелованием.

Материал широко применяется для упаковки круп, готовых завтраков, замороженных продуктов, обуви, игрушек, салфеток и других товаров массового спроса.

Четыре базовые категории картона и их состав приводятся в материалах Pro Carton и документах Европейской комиссии.

Германская и российская классификация картона: марки и обозначения

Германская классификация дополняет европейские обозначения информацией о покрытии, сырье и структуре картона. Российская система использует собственные марки, установленные стандартами для конкретных категорий продукции.

Германская классификация картона

В распространённой германской системе первая буква обычно обозначает наличие покрытия:

• G — мелованный картон;
• U — немелованный картон.

Обозначения GC1 и GC2 помогают различать варианты FBB по цвету и качеству оборотной стороны. В группах GD1, GD2 и GD3 учитываются строение материала и его пухлость.

Термины «дуплекс» и «триплекс» применяются к разновидностям макулатурного картона. Они описывают особенности структуры и качества наружных слоёв, а не просто общее количество слоёв в листе.

Российская классификация картона по ГОСТ

В России для тароупаковочного картона, предназначенного для пищевой продукции, применяется ГОСТ 32096-2013.

Хромовый картон производят из качественного волокнистого сырья. Он подходит для упаковки, к которой предъявляются повышенные требования по прочности и внешнему виду.

Хром-эрзац представляет собой однослойный или многослойный материал, в котором могут сочетаться целлюлоза, древесная масса и макулатура. Мелованные марки имеют более гладкую поверхность и лучше подходят для полноцветной печати.

Склеенный хром-эрзац состоит из нескольких соединённых слоёв. Его используют для упаковки сухих сыпучих продуктов. Тарный плоский склеенный картон предназначен для изготовления более жёсткой тары.

ГОСТ 32096-2013 действует в России, но распространяется именно на картон для упаковки пищевой продукции, а не на все существующие виды материала. Это подтверждают каталог Росстандарта и текст ГОСТ 32096-2013.

Как соотносятся российские и европейские обозначения

Прямого универсального соответствия между российскими и международными марками нет. Например, хромовый картон по отдельным свойствам может быть близок к SBB, а некоторые марки хром-эрзаца — к FBB или WLC. Однако заменять один материал другим только на основании названия нельзя.

При сопоставлении необходимо учитывать:

• состав волокна;
• количество и строение слоёв;
• массу квадратного метра;
• толщину и пухлость;
• наличие мелования;
• цвет оборотной стороны;
• прочность;
• допуск к контакту с продуктами;
• требования к печати и обработке.

Как выбрать картон: сравнение видов и рекомендации

Выбор картона зависит от назначения изделия, предполагаемой нагрузки, условий хранения, способа печати и требований к внешнему виду. Сначала необходимо определить функцию материала, а затем сравнивать плотность, толщину, жёсткость и покрытие.

Перед выбором материала следует ответить на несколько вопросов:

• Какой вес должна выдерживать упаковка?
• Нужна ли защита от воды, жира или низких температур?
• Будет ли картон контактировать с пищевой продукцией?
• Какой способ печати планируется использовать?
• Потребуется ли биговка, высечка, тиснение или ламинация?
• Насколько важны белизна и цвет оборотной стороны?
• Можно ли использовать вторичное сырьё?
• Должна ли готовая упаковка перерабатываться?

Краткие ответы на частые вопросы

Таким образом, основные виды картона различаются сырьём, структурой, поверхностью и назначением. SBB и FBB подходят для качественной печатной упаковки, WLC и хром-эрзац — для массовых коробок, гофрокартон — для транспортировки, а переплётный картон — для жёстких изделий. Правильный выбор должен основываться не на одном показателе, а на совокупности характеристик и условиях использования.