Пакувальний папір

40014 Винахід відноситься до галузі целюлозно-паперового виробництва та може бути використаний під час виробництва паперу, що застосовують як пакувальний матеріал (етикетку) для обгортки цукерок, а також для пакування інших виробів. Найбільш ефективно папір за винаходом може бу-ти використаний для обгортки карамелі. Широко відомий папір парафінований, що ви-користовується для пакування кондитерських ви-робів, медикаментів, металовиробів та інших ви-робів, що випускають за ГОСТ 9569-79. Відомий папір призначений для внутрішньої підгортки кон-дитерських виробів на автоматах. Однак практично він використовується як обгортка карамелі різними способами "у перекрутку", "у носик", "у кон-вертик". Такий папір має необхідні бар'єрні та міц-нісні властивості у процесі експлуатації, що забезпечує можливість зберігання запакованої продукції на протязі регламентованого терміну, а також до-зволяє здійснювати автоматичне пакування виробів на спеціальному швидкісному обладнанні. Папір парафінований містить папір-основу та парафін, частка якого у відомому папері досягає 35-50%. Для виготовлення такого паперу спочатку одержують папір-основу, а потім просочують його парафіном. Метою парафінування є підвищення бар'єрних властивостей: водо-, паро- та газоне-проникності. Необхідні міцнісні властивості пара-фінованого паперу визначаються, головним чи-ном, міцністю паперу-основи. При цьому, окрім до-статньої міцності, папір-основа повинен мати таку структуру паперового аркуша, яка забезпечувала б рівномірне та достатнє за кількістю нанесення па-рафінувального складу. І міцність паперу-основи, і його структура у значній мірі визначаються розмелюванням целюлози, що використовується. Зале-жно від виду целюлози, режиму її розмелювання та розмельного обладнання целюлозні волокна звичайно розмелюють до 45-70°ШР, щільність па-перу-основи підтримують у границях 500-600 кг/м3, оскільки від щільності паперу-основи залежить всмоктуваність папером парафінувальних складів. Якщо щільність паперу менше 500 кг/м3, занадто підвищена поруватість утруднює регулювання сту-пеня парафінування, під час використання щільного низькопоруватого паперу парафіновий склад погано всмоктується, погано закріплюється на по-верхні, що призводить до його осипання у процесі експлуатації паперу (Технология упаковочной бу-маги / Под ред. Н.Е. Трухтенковой. - М.: Лесн. пром-сть, 1974. - С. 160-182). Виробництво паперу, який описаний, здійснюється у два етапи, що пов'язане з великими виробничими втратами, з використанням додаткового обладнання для просочування паперу-основи та дорогих дефіцитних матеріалів (парафіну тощо). Це підвищує вартість паперу. Значні ускладнення виробництво та використання парафінованого па-перу викликають у сфері екологічної безпеки, оскі-льки утилізація відходів просоченого паперу по-требує підвищених витрат, а використання їх як вторинної сировини викликає низку технологічних утруднень. Відомий також папір для пакування виробів із високим вмістом вологи за описом патенту України № 10696, кл. МКІ D21Н27/10, D21Н17/3, опубл. 25.12.1996, який містить розмелені до 50-75°ШР целюлозні волокна, що оброблені поліамідною смолою, модифікованою епіхлоргідрином (Вода-мін-115), з масовим показником середньої довжини волокна 85-120 дг (дециграм). Вміст вказаної смоли у відомому папері досягає 1-2% від абсолютно сухого волокна (а.с.в.). Відомий папір відрізняється високим опором продавленню та високою вологоміцністю, яких досягають за рахунок вмісту в ньому розмелених до 5075°ШР целюлозних во-локон та значної (1-2% від маси а.с.в.) витрати по-ліамідної смоли, модифікованої епіхлоргідрином. Відомий папір виготовляють в один етап на папе-роробному обладнанні, він не потребує додаткової обробки парафіном. Проте за іншими характеристиками міцності, такими як руйнівне зусилля та по-довження під час розтягування, зокрема в поперечному напрямку, які найбільш важливі для пакування карамелі та інших аналогічних кондитерських виробів на автоматах, цей папір помітно по-ступається парафінованому, а тому не застосовується для пакування вказаних виробів. Описаний папір обрано нами за прототип, що найбільш близький до паперу за винаходом за своєю технічною суттю. За основу винаходу покладене завдання вдосконалення паперу для пакування виробів із високим вмістом вологи шляхом зміни характеристик целюлозних волокон, що містяться у папері, з тим, щоб за цей рахунок забезпечити зміну структури паперу і підвищення його споживчих властивостей, що, в свою чергу, забезпечить можливість використання такого паперу для пакування кондитерських виробів, в тому числі і карамелі, на високо-швидкісних автоматах. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що відомий папір, що містить розмелені це-люлозні волокна, оброблені поліамідною смолою, яка модифікована епіхлоргідрином, згідно з винаходом, містить целюлозні волокна із ступенем млива 35-50°ШР та масовим показником їх середньої довжини 150-120 дг, щільність паперу знаходиться в границях 600-800 кг/м3. Папір для пакування карамелі повинен мати достатньо високу міцність, щоб забезпечити роботу швидкодіючого автоматичного обладнання, яке використовують для обгортки цукерок. Особливо великі навантаження зазнає папір у поперечному напрямку, тому руйнівне зусилля та подовження паперу під час розтягування в цьому напрямі є од-ними з основних міцнісних показників. Папір повинен бути також в достатній мірі пружним для того, щоб зберегти цілісність упаковки виробу. Ця вимога є однією з умов гарантії зберігання виробу упродовж тривалого терміну. Одночасно папір по-винен мати належні бар'єрні властивості і захищати запаковані кондитерські вироби від небажаної дії газів, вологи, що містяться в атмосфері, а також від дії підвищеної температури та інших чинників. У той же час папір повинен бути достатньо поруватим, тобто повинна бути забезпечена можливість певного обміну з оточуючим середовищем. Якщо поруватість недостатня, запакований виріб під час зберігання нібито "намокає". Окрім цього, папір повинен бути стійким до дії вологи, органічних кислот, барвників та інших речовин, які можуть первісно міститись у кондитерських виробах, а та-кож виділятися ними на протязі тривалого зберігання. 40014 Упаковка, яка виготовлена з паперу, повинна мати сучасний естетичний вигляд, тобто папір по-винен добре сприймати різні види друку з одержанням чіткого та стійкого друкованого зображення. Перелічені вимоги, що висуваються до паперу для пакування вказаних виробів, в деякій мірі су-перечні, оскільки, як відомо, висока міцність паперу забезпечується підвищеним розмелюванням целюлозних волокон. Проте під час розмелювання волокон збільшуються міжволоконні зв'язки, що веде до поліпшення структури паперу та підвищення її щільності, при цьому поруватість паперу зменшується. Тому намагання підвищити міцність паперу за рахунок вмісту в ньому целюлозних во-локон з високим ступенем млива входить у протиріччя з верхньою границею щільність, яка збільшується у процесі розмелювання. Це протиріччя у папері за винаходом вирішується за рахунок того, що він містить целюлозні волокна, що розмелені до 30-50°ШР з масовим показником їх середньої довжини 150-120 дг та оброблені поліамідною смолою, яка модифікована епіхлоргідрином, при цьому щільність паперу витримують у границях 600-800 кг/м3. Ці умови забезпечують належний бар'єрний ефект упаковки, яка виготовлена з па-перу, необхідну механічну міцність та подовження у машинному та поперечному напрямках, стійкість упаковки до дії вказаних вище чинників середовища, її належний естетичний вигляд. Матеріал за винаходом успішно пройшов все-бічні випробування. Він неодноразово випробуваний з позитивними результатами на поліграфічному підприємстві ЗАТ "Київська поліграфічна фаб-рика "Зоря" під час виготовлення етикетки - нанесення на поверхню пакувального матеріалу відповідного друкованого зображення та його розрізання на бобінах згідно із вимогами нормативно-технічної документації (НТД). Етикетка, що виготовлена, була використана у виробництві для обгортки карамелі на діючому технологічному обладнанні. Її переробка пройшла без зауважень на ЗАТ "Київська кондитерська фабрика ім. К. Маркса", ЗАТ "Житомирські ласощі", Рівненській кондитерській фабриці. Запакована карамель зберігалася в упаковці за винаходом до 6 місяців згідно з вимогами НТД. Якість карамелі та упаковки також від-повідали вимогам НТД на протязі встановленого терміну зберігання, яке проходило аналогічно використанню відомого парафінованого паперу. Залежно від призначення папір може виготовлятися масою 1 м2 від 25 до 45 г. Винахід, що пропонується, ілюструється такими прикладами. Приклад 1 Папір виготовляють в умовах промислового виробництва. Для його виготовлення використовують сульфатну хвойну білену целюлозу, яку розмелюють на технологічному розмельному об-ладнанні з використанням фільтрованої виробничої води до ступеня млива 48,3°ШР з масовим по-казником середньої довжини волокна 125 дг. У розмелену целюлозну суспензію перед її надходженням до напірного ящика папероробної машини додають поліамідну смолу, яка модифікована епіхлоргідрином (Водамін-115) із розрахунку 1% по відношенню до а. с. в. Із підготовленої маси на па-пероробній машині зі швидкістю 147 м/хв виготовляють папір, розрізають на поздовжньо-різальному верстаті на рулони форматом 800 мм. В готовому папері за стандартними методиками визначають масу, щільність, руйнівне зусилля та подовження під час розтягування у машинному та поперечному напрямках. Приклад 2 Папір виготовляють аналогічно прикладу 1, проте целюлозу розмелюють до ступеня млива 36,4°ШР та масового показника середньої довжини волокна 147 дг. Приклад 3 Виготовлення паперу здійснюють аналогічно прикладу 1, але розмелювання целюлози ведуть до ступеня млива 47,0°ШР та масового показника середньої довжини волокна 127 дг. Приклад 4 Виготовлення паперу відрізняється від згаданого у прикладі 1 тим, що целюлозу розмелюють до 49,0°ШР та масового показника середньої довжини волокна 123 дг. Приклад 5 Папір виготовляють за описом прикладу 1, але розмелювання целюлози ведуть до 29,4°ШР та масового показника середньої довжини волокна 175 дг. Приклад 6 (за прототипом) Папір виготовляють, як і в прикладі 1, але сту-пінь млива целюлози складає 63°ШР з масовим показником середньої довжини волокна 87 дг. Технологічні параметри виготовлення пакувального паперу та його показники якості наведені в таблиці. Аналіз даних, які наведені в таблиці, свідчить, що під час виготовлення паперу з целюлозних во-локон, які розмелені до ступеня млива нижче 35°ШР та мають масовий показник середньої дов-жини волокна більше 150 дг, зменшуються його міцнісні показники та щільність (приклад 5). Якщо ступінь млива перевищує 50°ШР та масовий показник середньої довжини волокна нижчий за 120 дг, рівень руйнівного зусилля одержаного паперу збе-рігається, але знижується показник подовження під час розтягування та збільшується щільність (приклад 6). Під час переробки паперу, що одержаний за прикладами 5 та 6, мали місце підриви на етапах нанесення на папір друкованого зображення, розрізання на бобіні етикетки, а також під час загортання карамелі на автоматах, що обумовлене зниженням міцнісних показників указаного паперу у порівнянні із папером, що виготовлений за пропонованим винаходом (приклади 1-4). Таким чином, запропонований папір має під-вищені міцнісні показники та достатню щільність у порівнянні з папером за прототипом, що дозволяє використати запропонований папір для пакування карамелі та інших виробів. 40014 Таблиця Технологічні параметри процесу виготовлення пакувального паперу, показники якості паперу Ступінь млива целюлози, °ШР Масовий показник середньої довжини волокна, дг Витрата поліамідної смоли (Водамін115), % до абс. сух. волокна Маса паперу площею 1 м2, г Щільність паперу, кг/м3 Руйнівне зусилля, Н: - у машинному напрямку - у поперечному напрямку Подовження під час розтягування, %: - у машинному напрямку - у поперечному напрямку 1 2 3 Приклади 4 5 48,3 36,4 47,0 49,0 29,4 6 за прототипом 64,0 125 147 127 123 175 87 За винаходом 1,0 35 720 45 670 26 660 33 770 36 530 45 850 36 24 48 35 33 23 35 25 20 14 46 20 2,2 4,7 2,4 4,9 2,1 4,2 3,0 5,6 1,2 2,2 1,0 1,5