TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK 151 6. TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK (Pozn. autora: v naší terminologii, v bývalé normalizaci i v odborné literatuře se setkáváme s názvem "hladká lepenka". Tento název je zcela nesprávný, nevýstižný a nedoporučuje se ho nadále používat. Hladkost je měřitelná vlastnost lepenky, u jednotlivých druhů lepenek je rozdílná a proto ji nelze v názvu plných lepenek zobecňovat. V papírenské encyklopedii je uvedeno 150 druhů lepenek, rozlišujících se přívlastkem podle účelů použití, podle úpravy, podle látkového složení i podle jiných hledisek. Pro výrobu lepenkových obalů se v evropské odborné terminologii, normalizaci i literatuře lepenky rozlišují na vlnitou lepenku (v němčině Wellpappe) a plnou lepenku (Vollpappe). Tak jako vlnitá lepenka má četné druhy (viz kapitola Technologie výroby kartonáží z vlnitých lepenek) má i plná lepenka četné druhy podle kterých se rozlišuje, především podle zpracovatelských postupů a principů, kterými se na obaly i jiné účely zpracovává. Plná lepenka se vyrábí různými způsoby (a podle toho má své přívlastkové názvy kupříklad ruční, strojní, slepovaná, vrstvená, natíraná, ale kufrová, tažná, těsnící, stavební apod.). Vždy však její tloušťku tvoří a vyplňují k sobě v celé ploše plné spojené vrstvy stejných i rozdílných materiálů, na rozdíl od vlnité lepenky, která se stává z vrstev plošných a zvlněných. Obě skupiny lepenek se podle rozdílných vlastností od sebe výrazně liší. Ve vztahu k výrobě lepenkových obalů mají plné lepenky podstatně vyšší plošnou hmotnost při stejné i menší tloušťce a postrádají některé obalově funkční vlastnosti, které mají vlnité lepenky (např. tlumící vlastnosti a fixační vlastnosti, snadnější vytváření linek v ohybu, menší zpětné pružení v přehybu). V dalších textech této kapitoly se budou používat některá přívlastková označení lepenek pro rozlišení. Vždy však půjde o technologii výrob kartonáží z plných lepenek. 6.1 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK V technologiích výrob kartonáží z plných lepenek se zpravidla používají srovnatelné technologické postupy výroby a jejich principy (viz I. učebnice). Některé technologické principy i postupy jsou odlišné podle rozdílné plošné hmotnosti zpracovávaných vlnitých lepenek a některé jsou pro použití v dané technologické skupině upraveny nebo přizpůsobeny. Proto se technologie výrob kartonáží v podstatě rozlišuje především podle plošné hmotnosti zpracovávané lepenky, která se zpracovává z archů, nebo i z kotoučů. Obaly bez ohledu na plošnou hmotnost lepenek ze které byly vyrobeny jsou dnes v převážné většině skladatelné, což je jejich významná výhoda ve srovnání s obaly z jiných materiálů. Kartonáže ve složeném stavu představují pět až sedm procent objemu, který má jejich vnitřní objem po rozložení do prostorového stavu.
152 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK To je významný a ekonomicky výhodný faktor v dopravě obalů, v celém logistickém systému dopravy a skladování zásob obalu. Druhým hlediskem pro rozlišení technologií jsou odlišné technologické způsoby výroby prostorových kartonáží z plných lepenek. Technologie výrob kartonáží z plných lepenek se podle plošné hmotnosti zpracované lepenky rozlišují na: technologie výroby těžkých kartonáží, které se vyrábí z plných lepenek o plošné -2 hmotnosti na 1000 gm technologie výroby lehkých kartonáží, které se vyrýbí z plných lepenek o plošné -2 hmotnosti pod 1000 gm technologie výroby potištěných skládaček spotřebitelských kartonáží, z plných -2 lepenek, do plošné hmotnosti 500 gm technologie výroby potažených kartonáží, které se vyrábí potahováním prostorových krabic z plných lepenek potištěnými (zušlechťovanými potahy) Kartonáže vyráběné těmito technologiemi jsou zpravidla ve skladatelných útvarech. Vyjímku tvoří některé dnes již jen ojedinělé používané prostorové těžké a lehké kartonáže a potažené kartonáže. Podle odlišných způsobů výroby se odlišují: technologie výroby vinuté kartonáže v rámci které se vyrábí kartonáže se stěnami z plných lepenek vinutím papírů, nebo kartónů doplněných díly (dýnky, víčky) z tažených plných lepenek (případně plastovými nebo plechovými). Do této skupiny se řadí také výroba kelímků a pohárků z kelímkových kartónů. technologie výroby tažené a lisované kartonáže, v rámci kterých se kartonáže vyrábí tažením nebo lisováním plných lepenek, tvarováním do prostorových útvarů. Výslednými výrobky těchto technologií jsou prostorové kartonáže - lepenkové obaly. Technologie výroby těžkých a lehkých kartonáží, budou pojednány společně v jedné úvodní kapitole. Je to zdůvodněno tím, že v obou technologiích se vyrábějí kartonáže z plných lepenek, lišících se s plošnou hmotností. To ovlivňuje použití některých rozdílných technologických postupů výroby a jejich principů. Druhy kartonáží vyráběné v obou technologických skupinách a jejich konstrukční typy jsou až na některé vyjímky shodné, srovnatelné a využívají stejné konstrukční návody. Obě technologické skupiny výroby kartonáží z plných lepenek na trhu účelově, cenově i vzhledem k velikostem výrobních sérií soutěží s kartonážemi z vlnitých
TECNOLOGIE VÝROBY TĚŽKÝCH A LEHKÝCH KARTONÁŽÍ 153 lepenek. V této soutěži vykazuje výroba kartonáží z vlnitých lepenek v Evropě, soustavný vzestupný trend a výroba kartonáží z plných lepenek postupný trend sestupný. Ostatním technologiím zpracování plných lepenek na kartonážní obaly, jsou vymezeny samostatné kapitoly. 6.2 TECHNOLOGIE VÝROBY TĚŽKÝCH A LEHKÝCH KARTONÁŽÍ. Výrobu těžkých kartonáží začíná v historii papírenského průmyslu výroba lepenkových obalů. Původně se vyráběly z archů ručně vyráběných lepenek (ručních lepenek) a nazývaly se lepenkové bedny. Postupně se na výrobu kartonáže začaly používat i strojní lepenky a rozvinula se výroba lehkých kartonáží. Pro výrobu těchto kartonáží se používají plné lepenky vyráběné na papírenských -2 strojích do plošné hmotnosti 1000 gm, zvané strojí lepenky. Ty představují hlavní podíl lepenek na výrobu lehkých kartonáží. Jejich slepováním do více vrstev, případně v kombinacích s pevnými sulfátovými papíry (kraftlinery) se vyrábějí slepované lepenky, které jsou hlavním druhem lepenek pro výrobu těžkých kartonáží. Jsou výráběny i lepenky na formátových válcích v různých tloušťách (o plošné -2 hmotnosti 500-2000 gm ) na lepenkových strojích (mechanizujících původní výrobu ručních lepenek). Ty se používají také pro výrobu těžkých kartonáží. Podle druhů použítých surovin, jde dnes převážně o šedé lepenky, vyráběné ze sběrových papírů, někdy s větším podílem sběru z vlnitých lepenek a papírových pytlů s obsahem sulfátových vlákem. Ty bývají v barvě hnědé, nebo hnědošedé. Ojediněle se používaly také hnědé lepenky s podílem dřevoviny (obaly na střelivo a kovové předměty). Strojní lepenky mohou být duplexové, triplexové i multiplexové, s různým materiálovým složením jednotlivých vrstev. Mohou mít i vrchní vrstvu v bílém provedení pro lepší potiskovatelnost. Mohou být pro obalově funční účely zušlechťováním na jedné, nebo i na obou stranách. Strojní lepenky mohou mít vrchní vrstvu natíranou pigmentových nátěrem pro zlepšení potiskovatelnosti (s bílým barevným povrchem). Pro speciální účely mohou být lepenky i vrstvené plasty. Lepenky mohou být i polepovány i potištěným papírem pro dekorativní účely, ale i předtiskem pro výrobu potištěných obalů jak ve skupině těžkých, tak i ve skupině lehkých kartonáží. V současné době je na evropském trhu k dispozici velmi široký sortiment nejrůzněších druhů lepenek. Druhy kartonáží z plných lepenek v technologiích výrob těžkých i lehkých kartonáží
154 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK rozlišujících se podle konstrukčního řešení, podle různých tvarů způsobu spojování a uzavírání znázorňuje schéma na obr. 50. Znázornění některých charakterizujících druhů konstrukčních řešení krabic znázorňují pak obrazky č. 51-55. Pro konstrukční řešení jednotlivých znázorněných druhů a pro celou řadu dalších, jsou vydána konstrukční pravidla a návody, ve kterých se rozměrové proporce odvozují od tloušťky použité lepenky. Proto jsou konstrukční pravidla stejná pro kartonáže těžké i lehké. (Vydavatel této učebnice připravuje vydání konstrukčních pravidel zpracovaných pro počítačové zpracování, které navazuje na vydání této učebnice). Stručná charakteristika nejčastěji vyráběných druhů a použití kartonáží těžkých i Druhy kartonáží z plných lepenek (Schématické znázornění rozlišení dle konstrukčního řešení a provedení) 1 Konstrukční druhy 2 Potisk 3 Tvar při dodání 1.1 Skládací krabice s klopovými uzávěry 1.2 Dvoudílné krabice (víko-spodek) 1.3 Přiklápěcí krabice 1.4 Průvlekové krabice 1.5 Dvoudílné zasouvací krabice 1.6 Přebaly 1.7 Kombinované, jiný uzávěr, jiné dno 1.8 Odnosné krabice 1.9 Ostatní druhy (vložky, proložky) 4 Spojování 5 Zušlechťování 6 Uzavírání 4.1 Sešíváním 4.2 Sešíváním a slepováním 4.3 Slepováním, jedno, tří, čtyř a šestimístným 4.4 Skládáním 3.1 Krabicový přířez - pro spojování sešíváním, slepováním, skládáním 3.2 Složená krabice (rozkládácí) 3.3 Prostorová krabice - - neskládací 3.4 Krabicové (přebalové) díly 3.5 Vložky a proložky 2.1 Flexotisk 2.3 Sítotisk 2.4 Ofsetový tisk (u lehk. kart.) 2.5 Etiketování 5.1 Zpracováním zušlechěných materiálů 6.1 Skládáním 6.2 Zasouváním 6.3 Přelepováním lepicí páskou 6.4 Slepováním 6.5 Sešíváním
TECNOLOGIE VÝROBY TĚŽKÝCH A LEHKÝCH KARTONÁŽÍ 155 1.1 1.1 Obr. 51 Krabice s klopovými uzávěry (viz. schema na obr. 50; 1.1) 1.2 1.2 1.3 1.3 Obr. 52 Dvoudílné krabice a krabice s přiklápěcím víkem (viz. schema na obr. 50; 1.2-1.3)
156 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK Obr. 53 Překlápěcí krabice (viz. schema na obr. 50; 1.3)
TECNOLOGIE VÝROBY TĚŽKÝCH A LEHKÝCH KARTONÁŽÍ 157 1.4 1.5 1.5 1.6 1.6 Obr. 54 Průvlakové a dvoudílné zasouvací krabice (viz. schema na obr. 50; 1.4-1.6) 1.6 Obr. 55 Přebaly (viz. schema na obr. 50; 1.6)
158 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK lehkých, jakož i jejich technologie výroby jsou následně pojednány v samostatných kapitolách. Těžké kartonáže jsou kartonážní obaly vyrobené ze slepovaných nebo ručních -2 lepenek o plošné hmotnosti 1000 až 3000 gm. Slouží převážně jako přepravní nebo skupinové obaly. Používají se na přepravní balení pokrmových tuků, másla a potravinových konzevr. Jsou vhodnými obaly pro barvy, laky a chemikálie v plechových obalech, pro balení strojních součástí, kovových předmětů, výrobků a polotovarů z plastů a pro jiné zboží, které nevyžaduje náročnou ochranu proti vnějšímu namáhání nárazem, vibracemi, nebo které značně namáhá obal na hraně při pádu. Mají dobrou pevnost ve vzpěru, která se uplatňuje při stohování naplněných krabic. Krabice se mohou vybavit vnitřními vložkami, proložkami, mřížkami, kterými se zabelné zboží fixuje proti setrvačnému pohybu vznikajícímu vlivem rázů a vibrací při manipulaci a přepravě. Fixační vložky a proložky mohou být nejen z plných lepenek, ale i z vlnitých lepenek, ze zpevněného polystyrénu, polyuretanu, ze dřeva apod. Určitou nevýhodou je, že výrobní technika na zpracování těžkých lepenek se rozvíjí co do produktivity práce pomaleji, než výrobní technika na zpracování vlnitých lepenek. 6.3 Druhy těžkých kartonáží Těžké kartonáže lze dnes vyrábět ve velmi širokém sortimentu konstrukčních rozměrových a účelových druhů. Nejčastějším druhem těžkých kartonáží je skládací klopová krabice nazývaná také lepenková bedna. Praktická rovněž často používaná je krabice s příklápěcím víkem. Méně se dnes používá dvoudílná krabice skládající se z víka a spodního dílu. Vyrábějí se ještě jiné druhy, např. dvoudílné zasouvací krabice, průvlekové nebo kombinované druhy, které mají jiné konstrukční řešení víka než dna, různé druhy odnosných krabic a celá řada jiných konstrukčních řešení, která jsou zahrnuta v různých idetifikačních kartonážních kódech a normách.
DRUHY TĚŽKÝCH KARTONÁŽÍ 159 1.7 1.7 Obr. 56 Kombinované krabice (viz. schema na obr. 50; 1.7) 1.8 1.9 1.9 1.9 Obr. 57 Odnosné krabice a ostatní druhy krabic (viz schema na obr. 50; 1.8-1.9)
160 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK 6.3.1 Technologické postupy výroby Výroby těžkých kartonáží se provádí těmito základími výrobními postupy: a) řezání archů na přířezy, pokud nejsou přířezy upravovány na potřebné rozměry přímo na slepovacím stroji b) potiskování přířezů (archů), c) vytváření linek v ohybu, d) vysekávání tvaru přířezu, e) spojování přířezů na hotové krabice, f) svazkování přířezů nebo krabic. Obr. 58 Varianty výroby těžkých kartonáží Výroba lepenkových přířezů na slepovacím stroji - slepováním několika vrstev strojní lepenky a podélné a příčné řezání na přířezy Lepenka v arších Řezání na přířezy I. II. III. IV. Potiskování Potiskování Potiskování Potiskování Podélné drážkování Rotační vysekávání Vysekávání a rýhování planžetovým nástrojem Rotační vysekávání a rýhování planžetovými nástroji Příčné drážkování Příčné rýhování (2 linky ohybu) Vylupování odpadu Vylupování odpadu Vysekávání (zdvihové nebo rotační) Příčné rýhování (2 linky ohybu) Podélné rýhování (2 linky ohybu) Zušlechťování přířezů Sešívání Sešívání a slepování Slepování Svazkování
CHARAKTERISTIKA JEDNOTLIVÝCH POSTUPŮ 161 Tyto základní výrobní postupy se provádějí různými technologickými způsoby v několika variantách (schéma na obr. 58). Sled výrobních postupů je závislý na použité výrobní technice, jejíž volba závisí zase na technickém provedení krabice, což je základní a rozhodující hledisko, a také na velikosti výrobní série pro dosažení optimální efektivnosti výroby. Samozřejmě, že v daných výrobních podmínkách je pro volbu varianty technologie výroby rozhodující výrobní zařízení, kterým je výrobní závod vybaven. Varianty výrobních postupů se liší způsoby zhotovení krabicového přířezu vybaveného linkami ohybu. Způsoby spojování přířezů jsou rozdílné, a však použitelné pro všechny varianty výrobních postupů. 6.3.1.1 Charakteristika jednotlivých postupů. Varianta I. je charakteristická tím, že výrobní postupy se provádí na jednotlivých rozměrově univerzálně seřiditelených strojích, které jsou snadno a v krátkém čase seřiditelné na rozměrově rozdílné druhy. Výkony strojů jsou však v porovnání s ostatními variantami nízké. Rovněž možnost volby kartonážních přířezů je druhově omezena převážně jen na skládací krabice s klopovým uzávěrem a na přířezy pro dvoudílné krabice. Varianta je efektivní pro výrobu krabic ve velmi malých sériích, nebo pro vzorkovací účely. Varianta II. je nejrozšířenější, protože jde o kombinovanou výrobní linku rychle seřiditelnou na různé rozměry krabicových přířezů. Rotační způsob vysekávání a rýhování umožňuje poměrně vysoké výkony. Na lince lze vyrábět běžné druhy krabic s klopových uzávěrem, přířezy na víka a spodky dvoudílných krabic a přířezy na přiklápěcí krabice. Využití výrobní linky je efektivní pro výrobu středních i větších výrobních sérií i nejrozšířenějších druhů těžkých kartonáží. Varianta III. je charakteristická možnostmi výroby různých tvarů kartonážních přířezů, které dovoluje vysekávání a rýhování sdruženým planžetovým nástrojem. Pro každý druh kartonážního přířezu musí být zhotoven vysekávací a rýhovací planžetový nástroj, u kombinovaných strojů s vylupováním odpadu i vylupovací nástroj. Přípravné časy jsou vzhledem k protitlakové matricové přípravě poměrně dlouhé. Vysekávání lze provádět na příklopových lisech při výrobě malých výrobních sérií s ručním vylupováním odpadu, střední a velké série na horizontálních vysekávacích lisech s následným ručním vylupováním odpadu, nebo na kombinovaných lisech se současným vylupováním odpadu.
162 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK Varianta IV. využívá rotační způsob vysekávání a rýhování sdruženým planžetovým nástrojem při současném vylupování odpadu. Výrobní linka je zpravidla vybavena tiskovými agregáty. Na lince lze vyrábět všechny druhy tvarově vysekávaných přířezů. Výroba je efektivní zejména ve velkosériové výrobě. 6.3.1.2 Používané stroje Ve výrobě těžkých kartonáží došlo v posledním dvacetiletí k určité stagnaci v rozvoji výrobní techniky. Výrobci strojů se zaměřili především na rozvoj strojů pro zpracování vlnitých lepenek, které jsou pro zpracování lepenek nad 1000 gm nepoužitelné. Hlavní příčinou je, že linky ohybu u těžkých kartonáží musí být prováděny drážkováním, které je prováděno soustavou zdvihových nástrojů na jednoduchých strojích, nebo rotačním drážkováním příčným (kolmo k vedení archu), rotujícími drážkovacími nástroji (čelisťovými). Pro vytváření linek ohybu na tlustších lepenkách je používáno i rýhování kolmým a šikmým rotujícím kotoučem proti rýhovacímu výstupku, které plní zcela stejnou funkci jako drážkování a je použitelné jen pro vytváření linek ohybu na tlustších lepenkách. V rozvoji techniky pokročilo vysekávání sdruženým planžetovým nástrojem, kterým lze provádět rýhování tlustších lepenek dvěma rýhovacími nástroji proti partici a to jak ve vysekávání plochými nástroji, tak rotačními nástroji. Pokud jde o dělení a tvarování využívají se principy střihu dvojdílnými nástroji (zdvihové nebo rotační) i principy řezu planžetovými nástroji (zdvihové nebo rotační). Na těchto technologických postupech a principech je založena technologie tvarování linek ohybu a vysekávání ve zpracování lepenek v technologii výroby těžkých kartonáží. Vylupování odpadu při vysekávání planžetovými nástroji zůstává u malosériové výroby ruční, nebo u horizontálních vysekávacích a rotačních vysekávacích strojůmechanické. Používaná výrobní technika ve spojování krabicových přířezů je srovnatelná se stroji používanými ve výrobě kartonáží z vlnitých lepenek (sešívání se provádí drátem kruhových průřezů a volí se podle tloušťky lepenky od 0,45 mm do 0,7 mm. Na slepování se dnes používají velmi rychle adhezivní syntetická lepidla na bázi polymerů. Potiskování plných lepenek ve výrobě těžkých kartonáží se původně provádělo na jedno i vícebarevníkových strojích gumovými tiskovými formami, knihtiskovými barvami. Byly používány i speciální až čtyřbarvové stroje na potisk archů (Bobst). V současné době se používá především flexotisk na jedno i vícebarevníkových strojích. Ty umožnily zvýšení výkonů a s rozvojem flexotisku a jeho možnostmi reprodukovat i náročnější grafické úpravy na nepříliš dobře potiskovatelné materiály a umožňuje dnes vyrábět i dobře potiskovat těžké kartonáže. Tiskové stroje jsou dnes -2
POUŽÍVANÉ STROJE 163 Obr. 59 Archový flexotiskový stroj se dvěma tiskovými jednotkami (s mechanickým nakladačem a vykladačem) e d a b b c Obr. 60 Kombinovaná linka na rotační vysekávání, příčné a podélné rýhování přířezů (soustavou rotujícího šikmého a kolmého kotouče proti výstupku) a - rotační vysekávání průseků a spojovací záložky, b- příčné rýhování c - podélné rýhování, d - potištěné lepenkové archy e - potištěné přířezy na klopové krabice
164 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK používány v pracovních rozměrech až do pracovní šíře 250 cm pro ruční nakládání, nebo mechanické nakládání a dosahují výkony až 6000 přířezů za hodinu. Starší typ stroje je znázorněn na obr. 59. Pro potiskování lepenek pro výrobu těžkých kartonáží mohou být používány i modernější stroje, které se používají pro potiskování vlnitých lepenek. Pro potisk kartonáží v menších výrobních sériích se dnes účelně využívá také sítotisk. V některých případech se používá i etiketování při kterém se kvalitně nebo i jednoduše potištěné etikety přilepují na bočné stěny krabic. V menších seriích ručně pomoci strojů na nanášení lepidla, nebo mechanicky na jednoduchých etiketovacích strojích. Pro vysekávání přířezů a tvarování linek ohybu se používají výrobní linky (obr. 60) skládající se z rotačního prosekávacího stroje se stohovým nakladačem, ze dvou za sebou postavených rýhovacích strojů (každý pro dvě linky ohybu) a z třetího rýhovacího 1 2 3 1 2 3 a 4 5 b 4 1 2 3 4 c 5 Obr. 61 Postup výroby krabicového přířezu a - na dvoudílné krabice b- na skládací krabice ze dvou dílů c - na skládací krabice z jednoho přířezu
POUŽÍVANÉ STROJE 165 stroje přistaveného příčně ke směru výroby, který provádí dvě podélné linky ohybu. Vykládání zajišťuje stohovací nakladač. Linka dosahuje výkonu 6000 až 8000 archů za hodinu. Lze na ní vyrábět přířezy na dvoudílné a klopové krabice (obr. 61). Novější verzí je kombinovaná výrobní linka DERITEND, která je sestavou nakladače, rotačního vysekávacího stroje, rotačního drážkovacího stroje pro příčné drážkování (2 drážek), dvojitého příčného drážkovacího stroje, který tvaruje dvakrát dvě příčné rýhy, a tiskové jednotky (jeno- i vicebarevníkové). Linka dosahuje výkonu až 18000 přířezů za hodinu. e d c b a Obr. 62 Schéma horizontálního vysekávacího lisu: a - nakladač b - podavač c - vysekávací lis d - vylupovací stanice e - stohovací vykladač
166 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK Vysekávání planžetovými nástroji při současné tvorbě linek ohybu se provádí na příklopovém lisu nebo častěji na horizontálním vysekávacím lisu (obr. 62). Stroj plynule nakládá archy lepenky ze stohu a vysekané archy vykládá do stohů. Stohy se vyměňují během provozu stroje tzv. nonstop vybavením. Stroj je zpravidla vybaven mechanickým vylupováním odpadu pomocí vylupovacích nástrojů, které musí být speciálně zhotoveny pro každý jednotlivý druh krabice podobně jako planžetový vysekávací stroj. Stroje mají různé pracovní rozměry od 720 x 1020 mm do 1100 x 1600 mm, dosahují maximálního výkonu až 6500 archů za hodinu (u formátu 1020 x 1420 mm). Mohou -2 vysekávat lepenku až do plošné hmotnosti 2000 gm. Obr. 63 Poloautomatický sešívací stroj s ručním nakládáním a mechanikcým vykládáním Obr. 64 Kombinovaný sešívací a slepovací stroj s mechanickým nakládáním a vykládáním
POUŽÍVANÉ STROJE 167 Kromě horizontálních lisů se používá rotační způsob vysekávání planžetovým nástrojem. Tímto způsobem vysekává kombinovaná a tisková vysekávací linka vybavená rovněž rotačním vylupováním odpadu a tiskovými jednotkami. Rotační vylupování pracuje válcovým vylupovacím nástrojem opatřeným trny a jinými plošnými výstupky, které vylupují proti měkkému obložení spodního válce. Stroje dosahují vyšších výkonů než horizontální vysekávací lisy. Spojování krabicových přířezů na skládací krabice se provádí na sešívacích nebo slepovacích strojích, příp. na strojích, které kombinují slepování se sešíváním. Slepovací stroj na slepování krabicových přířezů se slepovací záložkou znázorňuje (obr. 65). Pro sešívání se používají jednoduché ramenové sešívací stroje nebo stroje vybavené nakladacím stolem, tzv. stolové sešívačky. Pro větší výrobní série se používají poloautomatické sešívací stroje (obr. 63) nebo automatické stroje, které mohou být vybaveny pro kombinované sešívání a slepování (obr. 64). Stroje dosahují výkonu až 12000 kusů krabic za hodinu (výkon je rozdílný podle velikosti krabic). Slepování krabic se provádí na slepovacím stroji, který je vybaven pro slepování krabic z plné lepenky až do plošné hmotnosti 1200 gm (obr. č. 65) Stroj provádí předlamování, skládání a slepování krabicových přířezů v seříditelné rychlosti od 20 do -2 Obr. 65 Slepovací stroj na lepenkové krabice
168 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK Obr. 66 Vázací stroj na svazky a jejich paletizování 300 m za minutu. Může být vybaven také pro třímistné, čtyřmístné a šesti místné slepování, jako stroj Bobst znázorněný na obr. č. 49. Pro slepování lehkých kartonáží je dodána v šíři 1450 mm. Sešité nebo slepené krabice se svazkují na vázacím stroji. Svazky se stohují na paletě a stoh se k paletě připevňuje vázací (cyklopovou) páskou. Vázaný stoh na paletě umožňuje mechanizaci přepravy a vysokozdvižným vozíkem nakládání do nákladních aut, nebo vagónů (obr. 66). 6.3.1.3 Kvalita výrobků Kvalita těžkých kartonáží je závislá především na kvalitě lepenky, ze které se vyrábí. U lepenek se zjišťuje pevnost v průtlaku, v průrazu, tuhost a odolnost proti ohybu, vzpěrová pevnost. Stejnoměrná tloušťka lepenky je jedním ze základních požadavků pro kvalitní zpracování. Závisí na ní kvalita rýhování, drážkování, ale i rovinnost a hladkost vysekávaných okrajů. Při zpracování lepenky na moderních zpracovatelských strojích se stohovými nakladači je vedle rovnoměrné tloušťky rovněž nezbytná i rovinnost archů. Nerovné archy nelze mechanicky nakládat. Kvalita krabic je rovněž do značné míry závislá na přesnosti konstrukce. Přesná konstrukce přířezu společně s mechanickými vlastnostmi dávají krabici vzpěrovou
KVALITA VÝROBKŮ 169 pevnost, odolnost prti tlaku, geometrickou pravidelnost nutnou zejména u krabic pro automatické plnění a uzavírání. Kvalitní spoj sešitím, slepením nebo kombinací slepení a sešití a i kvalitní linky ohybu zajišťují pevnost hran, která zvyšuje odolnost krabice při pádu na plochu i na hranu. V některých státech jsou pro určité rozměry krabic a pro hmotnost jejich obsahu předepsané fyzikálně-mechanické vlastnosti lepenky, která pak zabalené zboží při dopravě a manipulaci, dostatečně chrání, takže státní dráha a ostatní dopravní instituce přebírají záruku za dopravu bez porušení obsahu. Lehké kartonáže jsou lepenkové kartonážní obaly vyrobené z lepenek do plošné -2 hmotnosti 900 až 1000 gm. Na rozdíl od těžkých kartonáží se nevyrábí jen z archů, ale také z kotoučů. Plnily a plní zpravidla funkce skupinových obalů tzn., že se do nich balí určité množství spotřebitelsky baleného zboží, jako sýry, čokolády, trvanlivé pečivo, koření, ale i šrouby a hřebíky a řada dalších druhů zboží. Jako skupinové obaly byly a jsou vystavovány do prodejních pultů v obchodech a spotřebitel si z nich vybírá zboží. Tím se usnadnila práce pracovníků v obchodech s vykládáním zboží do pultů. Mají tedy zásluhu na racionalizaci práce v obchodě. Tato úloha si však postupně vynutila zvýraznění jejich prodejně propagačních funkcí, zejména u rozměrově menších druhů baleného zboží, jehož spotřebitelské balení i s velmi kvalitním potiskem tuto funkci v samoobslužném prodeji nemohlo dobře plnit. Proto se na vystavovací obal kladly a kladou stále větší nároky na grafickou úpravu, která musí dobře propagovat obsah spotřebitelsky baleného zboží, které je jeho obsahem. Výrobce baleného zboží, má tímto způsobem možnost přímo sám ovlivňovat propagaci svého zboží v obchodě. V tomto směru se postupně zvýšil podíl potištěných lehkých kartonáží, zvýšil se i podíl zpracovaných lepenek s bílou krycí dobře potiskovatelnou vrstvou. Zvýšil se i podíl kartonáží z lepenek zušlechťovaných v odolnosti proti vlhkosti, tukům, plísním apod.. Z těch se vyrábějí i některé obaly na ovoce a zeleninu, odnosné obaly na nápoje apod. Významnou skupinou v lehký kartonážích představily a představují spotřebitelské obaly na balení kuchyňských potřeb a přístrojů, elektrospotřebičů a dalších nejrůznějších předmětů domácnosti, hraček, sprotovních potřeb apod. U těchto balených předmětů plnily funkce ochranného balení a prodejnost původně iniciovali prodavači. V rozšířeném samoobslužném prodeji všeho druhu a marketingových obchodech, musí tyto obaly plnit rovněž prodejně propagační funkce a u ruzných spotřebičů i návodnost použití, dokonalé znázornění zabaleného obsahu tak, aby obal působil zvýšení pozornosti spotřebitele na obsah. Tyto zvýšované požadavky především na grafickou úpravu, zařadily původně zcela jednoduché nepotiskované, nebo ojediněle potiskované kartonáže ze šedých strojních
170 TECHNOLOGIE VÝROBY KARTONÁŽÍ Z PLNÝCH LEPENEK lepenek do kategorie potiskovaných, skupinových a spotřebitelských kartonážních obalů, které se stále více přibližují k technologií výroby potištěných skládačkových spotřebitelských kartonáží - skládaček vyráběných z bílých a natíraných lepenek do -2 plošné hmotnosti 500 gm, při snadnější zpracovatelnosti. Dnes s nimi úspěšně soutěží kartonážní obaly z jemno- a mikrovlnitých lepenek. Proti nim mají nevýhodů v tom, že tyto při stejné tloušťce nemají nižší plošnou hmotnost. Přesto si lehké kartonáže z plných lepenek udržují své poslání v obalové technice. Určitý podíl si nadále udržují jednoduché lehké kartonáže ze strojních lepenek nejen v malosériových, ale i ve středně sériových výrobách, protože patří k nejlepším ochranným kartonážním obalům. 6.4 Druhy lehkých kartonáží Lehké kartonáže se používá jako prostorové krabice dvoudílné, složené z víka a spodního dílu, nebo jako přířezů na dvoudílné krabice spojené u uživatele slepováním, sešíváním, nebo skládáním. Nejrozšířenější jsou však skládací krabice s klopovým uzávěrem, které jsou velmi úsporné na prostor při skladování a dopravě. Snadno se rozkládají do prostorového stavu, plní zbožím a snadno se uzavírají. Stále výrazněji se uplatňují druhy skládaných krabic z tvarově členitých přířezů. Jsou to skládačky se zásuvnou klopou, s různými sládatelnými uzávěry, rozkládací obaly, odnosné obaly apod.. Přířezy na lehké kartonáže se vyrábějí a dodávají buď jako jednoduché krabicové díly (víko a spodek), které si uživatel spojuje do prostorového tvaru, nebo častěji ve skladatelném provedení. Tyto lze pak snadno ručně nebo mechanicky skládat do prostorových tvarů v balícím prostoru podle podmínek uživatele. Tyto druhy jsou velmi racionální, neboť užívají mechanizaci a automatizaci balících procesů. Zvětšují se požadavky na výstavní krabice racionalizující manipulaci v samoobslužných formách prodeje. Lehké kartonáže se dodávají buď jako krabice nebo přířezy nepotištěné, které uživatel označuje etiketou nebo potištěným přebalem, nebo potištěné v jednoduchých grafických úpravách. Lehké kartonáže se vyrábějí v různých druzích a provedeních (schéma obr.50). Velmi početný sortiment kartonážních přířezů (obr 51-55) znázorňují charakterizující nejčastěji používané druhy. Široký sortiment druhů je znázorněn i v identifikačních kódech a konstrukčních návodech. Kartonáže se spojují buď sešíváním drátem kruhového průřezu nebo na rohových šicích strojích drátem se sploštělým průřezem. Na slepování se používají většinou různé druhy syntetických lepidel.
VARIANTY VÝROBY Z ARCHŮ 171 6.4.1 Technologické postupy výroby Lehké kartonáže a přířezy se vyrábějí z lepenek v arších nebo z kotoučů těmito základními výrobními postupy: a) řezání archu nebo kotoučů, b) potiskování archů nebo kotoučů, c) vysekávání a vytváření linek v ohybu (na samostatných nebo kombinovaných strojích) Vznikají kartonážní přířezy, které se svazují a dávají odběratelům nebo se dále zpracovávají na krabice těmito postupy: d) spojování přířezů hotové krabice (sešíváním, slepováním), e) svazování hotových krabic (stohování na palety) Tyto základní výrobní postupy se provádějí různými technologickými postupy v několika variantách. Sled postupů je u jednotlivých variant rozdílný (schéma) 6.4.2 Varianty výroby z archů (obr. 67) Varianta I. je charakteristická součastným řezáním a rýhováním lepenkových archů na kombinované kruhové řezačce v příčném i podélném směru. Řezací nože i rýhovací nástroje jsou na stroji rozměrově universálně seřazené. (Rýhování se provádí patentními rýhovacími nástroji, dvěma širokými kotouči proti výstupu na návlečce). Vysekávání se provádí na universálním vysekávacím stroji rozměrově různě seřiditelnými nástroji. Varianta II. je kombinovanou výrobní linkou skládající se ze samostatných rýhovacích strojů (rýhovacími hranami kolmého i šikmého rotujícího kotouče proti rýhovacímu nástroji) pro dvě příčné a dvě podélné linky ohybu. Spojení do kombinované linky si vyžaduje řazení postupu vysekávání před rýhováním (umožňuje přesné umístění výseku na ploše přířezu rozměrovou vazbou nakladače na funkci vysekávacích nástrojů. Varianty I. a II. mají možnost seřizovat rýhovací a vysekávací nástroje podle potřebných rozměrů přířezů a to při velmi krátkých seřizovacích časech. Lze na nich vyrábět krabice s klopovým uzavěrem, přířezy na víka a spodky dvoudílných krabic. Varianta III. se používá k vysekávání a rýhování planžetový nástrojem, který musí být zhotovovaný pro každou zakázku. Vysekávání malých sérií se provádí na příklopovém lisu s ručním nakládáním a vykládáním vyseknutých archů. Vysekávání se může provádět také na jednoduchém horizontálním vysekávacím lisu s mechanickým