Каждый

Весна. Время покупать
психометры,
или Как избежать порчи
гофроящиков при штабелировании
При штабелировании часто происходит частичичное, 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.
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. 1. Изменение влажности гофрокартона в зависимости от времени кондиционирования (часы), W 100%
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.