г. Санкт-Петербург,
ул. Уральская д. 23


c 9:00 до 16:00

Задать вопрос
Главная|О компании|Продукция|Как заказать|Контакты|  
asfasfafssaf

Как избежать порчи гофроящиков при штабелировании

 

Ольга Гулинкина, Ольга Щербакова

Как избежать порчи гофроящиков при щтабелировании

При штабелировании часто происходит частичное, а в некоторых случаях и полное, разрушение гофротары. Всегда ли причина в качестве гофроящиков? Данные исследований свидетельствуют о том, что часто виноват сам товаропроизводитель

Каждый предприниматель, использующий для упаковки своей продукции гофроящики, может потерпеть убытки из-за их разрушения в процессе транспортировки и складирования. Реакция на это однозначна - апелляция к производителям. Но, как показывает практика, производитель виноват далеко не всегда.

Типичные ошибки при использовании гофроящиков связаны с тем, что не найдено оптимальное сочетание факторов, влияющих на их прочностные свойства. Рассмотрим немного подробнее каждый из этих факторов.

Геометрические размеры. Их выбор обусловлен:

·         нормативами на конкретный вид продукции (ГОСТ, ОСТ и т. п.);

·         требованиями рынка (отделом маркетинга изучается спрос на упаковку большего или меньшего размера и экономической целесообразности ее применения);

·         внутренней логистикой. Внутри заполненного гофроящика не должно быть необоснованно больших пустот, вызывающих неравномерное распределение нагрузок и, как следствие, деформации и разрушение гофроящиков при штабелировании;

·         внешней логистикой (расположением на палете). Гофроящики не должны выходить за пределы палеты или оставлять на ней незаполненное пространство.

Марка гофрокартона выбирается исходя из веса нетто, высоты штабеля и геометрических размеров. Подробные расчеты марки картона приведены в ГОСТ 4142-90 «Ящики из гофрированного картона. Общие технические условия», а также в инструкции Астраханского НИИ бумаги: «Ящики картонные. Правила обращения».

Внешняя упаковка палеты. Чтобы предотвратить влияние атмосферных явлений и придать штабелю дополнительную прочность и устойчивость, рекомендуется внешняя упаковка палеты в пленку-стрейч с прокладками из пятислойного гофрокартона и уголками из гофрокартона или прессованного вторсырья на ребрах жесткости. В отдельных случаях в качестве комплектующих применяются прокладки из ДСП с обвязкой жестяной лентой.

Если условия хранения пустых гофроящиков регламентированы нормативными документами, указанными выше, то хранение заполненных гофроящиков осуществляется, в лучшем случае, в соответствии с нормативами на конкретный вид продукции. Зависимость прочностных свойств гофроящиков от условий хранения во внимание, как правило, не принимается. Это самая распространенная ошибка. Наибольшее влияние на прочность оказывает относительная влажность воздуха в складском помещении. С увеличением относительной влажности воздуха увеличивается влажность гофрокартона и снижаются его прочностные свойства. Повышение влажности картона с 8-9% до 13-14% приводит к снижению сопротивления торцевому сжатию до 50%, а при 18-20% ящики практически теряют свои прочностные свойства и становятся непригодными для использования.

С чего начать?

С чего же лучше начать потребителю, который раз и навсегда решил избавиться от убытков, связанных с проблемой потери прочности гофроящиков при штабелировании? Размеры, внутреннюю и внешнюю логистику, вес нетто и высоту штабеля желательно рассчитать и оптимизировать до заказа партии гофроящиков, но это требует определенных знаний и опыта. В рамках данной статьи мы попробуем осветить наиболее простую, с точки зрения ее понимания и решения, и в то же время очень значимую проблему: влияние относительной влажности воздуха на потерю прочности гофроящиков при штабелировании.

Предположим, что оптимальные параметры гофроящика (геометрические размеры, масса нетто, высота штабеля и марка гофрокартона) подобраны и используются предприятием не один год но, несмотря на это, проблемы, связанные с разрушением гофроящиков при штабелировании не исчезли.


Какой бы великолепный гофроящик ни был куплен, его легко можно привести в негодность при хранении в помещениях с повышенной влажностью, не говоря уже о случаях хранения в протекающих и промерзающих помещениях или (в России нередки и такие случаи) под открытым небом. На большинстве предприятий влажность гофроящиков перед штабелированием, а также относительная влажность воздуха в складских помещениях, не проверяются. Если влияние влажности гофрокартона на его прочностные свойства ранее изучалось, то результаты исследования динамики изменения влажности гофрокартона, изготовленного из разных материалов, в зависимости от относительной влажности воздуха, публикуются впервые.

Исследования были проведены в 1998-99 гг. соискателем МГУЛеса О. Щербаковой на базе лаборатории кафедры химической технологии древесины МГУЛа и лаборатории технического контроля предприятия «ОАО Картонтара».

Гофрокартон под микроскопом

Прочность гофроящиков зависит от содержания влаги в картоне, следовательно, опосредованно связана с атмосферными условиями. Содержание влаги в гофрокартоне зависит от нескольких факторов.

Рис. 1. Изменение влажности гофрокартона в зависимости от времени кондиционирования (часы), W 100%


Состояние атмосферы. Динамика изменения влажности (рис. 1, 2) показывает, что за сутки хранения в условиях стопроцентной относительной влажности воздуха, влажность картона увеличивается вдвое, а по истечении месяца возрастает более чем в 3 раза.


Рис. 2. Изменение влажности гофрокартона в зависимости от времени кондиционирования (сутки), W 100%

При стопроцентной относительной влажности воздуха вода с течением времени присоединяется к активным центрам (­OH; -COOH; -CO), находящимся на поверхности гофрокартона, образуя с ними различные связи. По мере увеличения влажности возрастает количество молекул воды между активными центрами, что приводит к увеличению расстояния между ними и, следовательно, к уменьшению силы взаимодействия между ними, что и является определяющим фактором в потере прочности гофроящиков при штабелировании.

Компонентный состав самого картона, напротив, позволяет прогнозировать поведение гофроящиков в условиях повышенной влажности. На рис. 1, 2 показано изменение влажности гофрокартона с разным компонентным составом в течение времени:1 - макулатурный гофрокартон, 2 - один слой макулатурный + два целлюлозных, 3 - целлюлозный гофрокартон при относительной влажности воздуха W-100%.


Эти зависимости наглядно демонстрируют, как компонентный состав гофрокартона влияет на динамику изменения влажности ящиков при хранении их в помещении с относительной влажностью воздуха 100%. Наиболее гидрофильным материалом в данном случае является гофрокартон, изготовленный из вторичного сырья. Менее подверженвоздействию влаги гофрокартон из целлюлозных материалов. Это говорит о том, что даже при прочих равных условиях (одинаковых марках, нагрузках и т. д.) гофроящики, изготовленные из вторичного сырья, всегда подвергаются большему риску при увеличении относительной влажности воздуха.

«Предыстория» - количество прочносвязанной воды в гофрокартоне. Дело в том, что волокнистые материалы, в том числе гофрокартон, могут прочно связывать воду в своей межволоконной сетке, что приводит к пластификации и увеличению гидрофильной способности этих материалов. Количество прочносвязанной воды можно определить пересечением представленных на рис. 1, 2 кривых с осью Y при переводе их в полулогарифмический вид. Этот показатель не входит в нормативы по контролю качества гофрокартона и может быть определен лишь дополнительными исследованиями и аналитическими расчетами. В лабораториях ОТК, цехах и складах влияние прочносвязанной воды в гофрокартоне на потерю прочности гофроящиков при штабелировании определить трудно. Поэтому на практике эта величина не учитывается, и гофрокартон считается абсолютно сухим после сушки при 105°С в течение 1,5 часов.

Изменение характеристик гофрокартона под действием влаги

В процессе эксплуатации и транспортировки гофроящики несут различные нагрузки. Как показывает практика, основными причинами, вызывающими разрушение картонной тары в процессе ее эксплуатации, являются сжимающие или растягивающие усилия. Чаще всего гофроящики испытывают сжимающие нагрузки вдоль плоскости листа гофрокартона, вызывающие следующие деформации:

·         изгиб листа гофрокартона перпендикулярно приложенной силе давления;

·         локальная изгибная деформация волоконной структуры с нарушением плоскости листа;

·         деформации межволоконной сетки компонентов гофрокартона.

Деформация картона зависит от количественного значения следующих показателей:

·         сопротивления торцевому сжатию;

·         сопротивления расслаиванию;

·         жесткости на изгиб;

·         сопротивления разрыву.

Перечисленные свойства гофрокартона меняются под воздействием влаги по-разному. Сопротивление торцевому сжатию является наиболее значимым свойством при сжимающих нагрузках, а также при определении марки гофрокартона, так как существенно зависит от изменения влажности. Если содержание влаги в материале увеличивается на 1%, то значение данного показателя уменьшается на 8%. Содержание влаги также оказывает отрицательное влияние на показатели жесткости на изгиб и сопротивление расслаиванию. Наименее чувствительным к влаге является сопротивление разрыву.

На примере изменения сопротивления торцевому сжатию (рис. 3) рассмотрим, как изменяются прочностные характеристики гофрокартона в зависимости от относительной влажности воздуха.

Рис. 3. Влияние относительной влажности воздуха в складских помещениях на качество гофрокартона в течение 24 часов

График показывает, что при штабелировании заполненных ящиков, изготовленных из гофрокартона марки Т-24 (синие столбцы) при относительной влажности воздуха 100%, через сутки марка гофрокартона опускается до Т-21, и штабель рушится. Если же качество гофрокартона изначально было невысоким (бордовые столбцы), то надеяться вообще не на что. Результат не заставит себя ждать.


Уменьшить вероятность возникновения неприятных последствий, связанных с обрушением гофроящиков при штабелировании, могут помочь несколько рекомендаций.

·         Приобретите наиболее приемлемый для ваших условий психрометр и постарайтесь поддерживать относительную влажность воздуха в складских помещениях в пределах 60-70%.

·         Приобретите сушильный шкаф или контактный влагомер для измерения влажности гофрокартона. В идеале величина влажности должна составлять около 10%. ГОСТ 7376-90 допускает влажность картона до 12%. Контрольные замеры лучше всего проводить дважды: при приемке партии и перед штабелированием уже заполненных гофроящиков.

·         Если относительная влажность воздуха и влажность гофрокартона не могут быть проконтролированы, обращайте особое внимание на внешнюю упаковку палет.

·         Если точный расчет не произведен, следует заказывать заведомо завышенную марку гофрокартона (желательно из целлюлозного сырья) и использовать стандартные типоразмеры ящиков для конкретных видов продукции.

·         Если на производстве нет собственной лаборатории контроля качества, следует иногда проверять параметры гофроящиков на соответствие предъявленному производителем сертификату качества в сертификационных лабораториях.

Эти несложные рекомендации являются необходимым, но недостаточным условием для устранения проблем, связанных с потерей прочности гофроящиков при штабелировании. Для того, чтобы решить эту проблему полностью, необходимо создать систему контроля качества гофроящиков, включающую в себя:

·         спецификации качества гофроящиков для согласования с производителем;

·         лабораторию контроля качества;

·         методику внедрения новых гофроящиков на производство.

Об этом и другом читайте в следующих выпусках журнала «Пакет», а пока... вооружившись психрометром и влагомером попытайтесь прогнозировать риск при штабелировании вашей продукции.

 

 


Состояние атмосферы. Динамика изменения влажности (рис. 1, 2) показывает, что за сутки хранения в условиях стопроцентной относительной влажности воздуха, влажность картона увеличивается вдвое, а по истечении месяца возрастает более чем в 3 раза.


Рис. 2. Изменение влажности гофрокартона в зависимости от времени кондиционирования (сутки), W 100%

По мере увеличения влажности возрастает количество молекул воды между активными центрами, что приводит к увеличению расстояния между ними и, следовательно, к уменьшению силы взаимодействия между ними, что и является определяющим фактором в потере прочности гофроящиков при штабелировании.

Компонентный состав самого картона, напротив, позволяет прогнозировать поведение гофроящиков в условиях повышенной влажности. На рис. 1, 2 показано изменение влажности гофрокартона с разным компонентным составом в течение времени: 1 — макулатурный гофрокартон, 2 — один слой макулатурный + два целлюлозных, 3 — целлюлозный гофрокартон при относительной влажности воздуха W—100 %.


Эти зависимости наглядно демонстрируют, как компонентный состав гофрокартона влияет на динамику изменения влажности ящиков при хранении их в помещении с относительной влажностью воздуха 100 %. Наиболее гидрофильным материалом в данном случае является гофрокартон, изготовленный из вторичного сырья. Менее подвержено воздействию влаги изделие из целлюлозных материалов. Это говорит о том, что даже при прочих равных условиях (одинаковых марках, нагрузках и т. д.) гофроящики, изготовленные из вторичного сырья, всегда подвергаются большему риску при увеличении относительной влажности воздуха.

«Предыстория» — количество прочносвязанной воды в гофрокартоне. Волокнистые материалы могут прочно связывать воду в своей межволоконной сетке, что приводит к пластификации и увеличению гидрофильной способности этих материалов. Количество прочносвязанной воды можно определить пересечением представленных на рис. 1, 2 кривых с осью Y при переводе их в полулогарифмический вид. В лабораториях ОТК, цехах и складах влияние прочносвязанной воды в гофрокартоне на потерю прочности гофроящиков при штабелировании определить трудно. Поэтому на практике эта величина не учитывается, и гофрокартон считается абсолютно сухим после сушки при 105 °С в течение 1,5 часов.

Изменение характеристик гофрокартона под действием влаги

В процессе эксплуатации и транспортировки гофроящики несут различные нагрузки. Как показывает практика, основными причинами, вызывающими разрушение картонной тары в процессе ее эксплуатации, являются сжимающие или растягивающие усилия. Чаще всего это вызывает следующие деформации:

· изгиб листа перпендикулярно приложенной силе давления;

· локальная изгибная деформация волоконной структуры с нарушением плоскости листа;

· деформации межволоконной сетки компонентов гофрокартона.

Деформация зависит от количественного значения следующих показателей:

· сопротивления торцевому сжатию;

· сопротивления расслаиванию;

· жесткости на изгиб;

· сопротивления разрыву.

Перечисленные свойства меняются под воздействием влаги по-разному. Сопротивление торцевому сжатию является наиболее значимым свойством при сжимающих нагрузках, а также при определении марки гофрокартона, так как зависит от изменения влажности. Если содержание влаги в материале увеличивается на 1 %, то значение данного показателя уменьшается на 8 %. Содержание влаги также оказывает отрицательное влияние на показатели жесткости на изгиб и сопротивление расслаиванию. Наименее чувствительным к влаге является сопротивление разрыву.

На примере изменения сопротивления торцевому сжатию (рис. 3) рассмотрим, как изменяются прочностные характеристики гофрокартона в зависимости от относительной влажности воздуха.

Рис. 3. Влияние относительной влажности воздуха в складских помещениях на качество гофрокартона в течение 24 часов

График показывает, что при штабелировании заполненных ящиков, изготовленных из гофрокартона марки Т-24 (синие столбцы) при относительной влажности воздуха 100 %, через сутки марка гофрокартона опускается до Т-21, и штабель рушится. Если же качество гофрокартона изначально было невысоким (бордовые столбцы), то надеяться вообще не на что. Результат не заставит себя ждать.


Уменьшить вероятность возникновения неприятных последствий могут помочь несколько рекомендаций.

· Приобретите наиболее приемлемый для ваших условий психрометр и постарайтесь поддерживать относительную влажность воздуха в складских помещениях в пределах 60–70 %.

· Приобретите сушильный шкаф или контактный влагомер для измерения влажности гофрокартона. В идеале она должна составлять около 10 %. ГОСТ 7376-90 допускает влажность картона до 12 %. Контрольные замеры лучше всего проводить дважды: при приемке партии и перед штабелированием уже заполненных гофроящиков.

· Если относительная влажность воздуха и влажность гофрокартона не могут быть проконтролированы, обращайте особое внимание на внешнюю упаковку палет.

· Если точный расчет не произведен, следует заказывать заведомо завышенную марку гофрокартона (желательно из целлюлозного сырья) и использовать стандартные типоразмеры ящиков для конкретных видов продукции.

· Если на производстве нет собственной лаборатории контроля качества, следует иногда проверять параметры гофроящиков на соответствие предъявленному производителем сертификату качества в сертификационных лабораториях.

Для того чтобы решить проблему полностью, необходимо создать систему контроля качества гофроящиков, включающую в себя:

·& спецификации качества гофроящиков для согласования с производителем;

· лабораторию контроля качества;