ГОФРОКАРТОН. КАК ВСЕ НАЧИНАЛОСЬ

Часть 1. Появление и развитие отрасли по производству гофрокартона

Началось всё с того, что в 1809 г. в Англии Джон Диккинсон изобрел круглосеточную бумагоделательную машину. Это принципиальное решение впервые успешно применили для производства картона в промышленных масштабах. Машина была установлена Георгом А. Шриоком в 1831 г. возле Чамберсбурга (Пенсильвания, США). В качестве сырья использовали соломенную массу. Именно благодаря этой машине, распространилось использование картона для производства коробок. Позже, картон и продукцию из картона начали использовать в промышленности, например, для производства контейнеров (США, 1669) и колес для железнодорожных вагонов. Картон изготавливали из тонких листов упаковочной бумаги, сделанной из соломы. 

Примерно в это же время, началась и эра гофрокартона. Первый патент на производство гофрированного картона был получен в 1856 г. Эдвардом Чарльзом Хили и Эдвардом Эллисом Алленом в Англии. Полученный продукт использовали как прокладочную ленту в шляпах. 

В 1871 г. Альберт А. Джонс получил патент на производство гофрированной бумаги в рулонах. В том же году он сделал первую защитную упаковку для хрупких изделий. Тогда же, и Оливер Лонг получил двухслойный гофрированный картон, который запатентовал в 1874 г. Этот продукт сочетал в себе амортизационные свойства, гибкость в горизонтальном направлении и прочность в вертикальном, его можно было использовать как упаковочный материал для стеклянных сосудов, ламп и керамических изделий. 

В 1875 г. Роберт Томпсон, а также, независимо от него, Генри Д. Норрис выпустили трехслойный гофрокартон. 

Три года спустя, с 1878 г., они начали работать вместе. Итогом их совместной работы стал первый патент на трехслойный гофрированный картон в США - был получен в 1889-м, а первый гофроящик с высеченными клапанами (RSC, Regular Slotted Carton, американский ящик) был изготовлен в 1895 г. 

Примерно в те же годы, компания Hinde & Dauch Paper Company представили запатентованную упаковочную машину Climax (произносится это слово как «Клаймакс», и не путайте его, пожалуйста, с русским словом «климакс»). Использовали эту машину для упаковки бутылок в гофрированную бумагу, а позже - для изготовления защитных оберток для транспортировки лампочек. Упаковочная машина Climax продемонстрировала возможность использования защитной гофрированной упаковки при железнодорожных перевозках. Именно с её появлением промышленная отрасль гофрокартона начала свою борьбу за право существования в железнодорожных перевозках! 

Ещё одним технологическим прорывом тех лет стала листорезательная машина гильотинного типа. Разработал её инженер-конструктор Чарльз Ф. Лэнгстон (Charles F. Langston). А позже, на её основе были спроектированы станки для намотки рулонов Лэнгстона. 

В 1895 г. производственная компания Sefton Manufacturing Company из Индианы, США, поставила другую значимую для производства гофрированного картона машину, которую спроектировал Джефферсон Т. Феррез. На ней были установлены гофровалы с газовым подогревом, она была заявлена и запатентована как первая машина с беспрерывным технологическим процессом производства гофрированного картона.
В 1900 г. машину модернизировали, установив паровые нагреватели, хотя резка по-прежнему осуществлялась оператором с линейкой и острым ножом в руках. Её максимальная скорость составляла 10 футов (немногим более 3 м) в минуту, рабочая ширина — 450 мм. 

Стоит упомянуть имя ещё одного человека, который внёс свой вклад в развитие отрасли того времени – это Джордж В. Свифт. Он пришел в машиностроительную отрасль в 1901 г. Считают, что именно Свифт спроектировал первую ротационную резку для гофроагрегата. 

Это основные моменты в развитии промышленности гофрокартона в 19 веке. Конечно же, прогресс не остановился лишь на этом. В развитии отрасли делались постоянные шаги вперёд. Но данный пост был посвящён именно первопроходцам, благодаря которым мир получил целую отраль, работающую в мире упаковки.

Часть 2. Гофрокартон. Путь на рынок

Как уже писалось, практически с самого начала появления гофрокартона, этой отрасли пришлось буквально отвоёвывать себе путь на рынок, в особенности, на рынок транспортировки товаров. В Северной Америке небольшие группы людей, которые преследовали свои узкие интересы, сопротивлялись распространению жесткой картонной тары и ящиков из гофрированного картона. В основном это были представители лесной промышленности. Железные дороги в США были основным способом транспортировки, и то, что они приняли картонную тару, было большим успехом. Огромная страна нуждалась в выборе защитной упаковки, тем не менее, железная дорога тихоокеанского побережья (Pacific Coast railroad) отклонила ходатайство производителей гофрокартона о равноправных условиях.

В 1912 г. компания RW Pridham Company в Лос-Анджелесе при поддержке других представителей отрасли обратилась в Комиссию по торговле между штатами, которая, несмотря на сильное сопротивление со стороны могущественных представителей лесной промышленности, железных дорог и лоббистов деревянных ящиков, приняла решение в пользу новой развивающейся отрасли (в 1914 г. было принято Решение Придхэма (Pridham decision), снявшее дискриминацию железнодорожных перевозок в гофрокартонной таре).

Правительство США, представители железнодорожного транспорта и бумажной промышленности разработали Правило 41, которое регламентировало композицию бумаги для производства гофроящика в зависимости от веса перевозимого товара. На североамериканские ящики из гофрокартона стали ставить круглую печать, которая подтверждала, что нагрузка соответствует условиям транспортировки по железной дороге. Только в середине 1990-х гг. (!!!) это правило изжило себя, так как промышленность должна была конкурировать с легкими высококачественными ящиками из Азии и Европы.

Гофроящики обладали явными преимуществами по сравнению с традиционными деревянными ящиками. Их можно было поставлять в сложенном виде, а затем собирать в месте заполнения. Ящики было легко перевозить и хранить в большом количестве. Они намного легче и лучше защищали содержимое благодаря амортизационным свойствам, были более универсальны. Производство гофроящиков было более механизированным, а стоимость — конкурентоспособной.

Потребовалось почти 60 лет (а именно, от первых патентов на гофрокартон), чтобы этот материал занял прочные и устойчивые позиции на рынке. Гофрокартон как материал доказал, что за ним не только настоящее, но и будущее.

Часть 3. Технологический процесс создания гофрокартона как шаг в будущее

В конце 19 века технологический процесс изготовления гофрокартона, если объяснять простыми словами, был следующим:
    •  Средний слой гофрировали между двумя гофровалами. Правильнее сказать, что листы гофрокартона проходили рилёвку, затем их резали в продольном и поперечном направлении на отдельных машинах.
    •  На втором этапе на гофрированный профиль среднего слоя наносили клей и соединяли с лайнером. Этот этап называли склейкой. Это была отдельная технологическая операция.
    •  Следующим этапом была намотка двухслойного гофрированного картона.
Процесс гофрирования того времени был достаточно вариативен. Шаг гофрирования и высота профиля зависели от разных нюансов: от направления движения гофры, типа используемых клейких суспензий, от длины накопительного моста…

В 20 веке была разработана машина для производства двухслойного гофрированного картона с прижимными валами. Над ней был установлен накопительный мост для буферного складирования двухслойного полотна, гибкого в направлении движения потока. Это позволило встроить в линию ещё и секцию для склеивания. Благодаря этому, нижний лист лайнера сразу же приклеивали к двухслойному полотну (склейка раньше была отдельным технологическим процессом). Также, в эту линию были встроены сушка, резка (с ротационным ножом) и ручной стопоукладчик. Таким образом, машина обеспечивает беспрерывный технологический процесс при производстве гофрированного картона. Это очень примерное и очень общее описании работы современных гофроагрегатов, в разы ускоряющих процесс производства гофрокартона по сравнению с первыми машинами. Современные линии полностью автоматизированы, характеризуются разной мощностью и ориентированы на изготовлении изделий, соответствующих всем установленным нормативам. В 21 веке технологии шагнули далеко вперёд и в данный момент одна машина может производить в среднем от 30 до 100 метров гофрокартона в минуту. Тем не менее, эксперты многих исследовательских компаний сходятся во мнении, что современный рынок гофрокартона и гофротары еще недостаточно насыщен. Это радостный факт, говорящий о том, что именно гофрокартон является одним из универсальных и экологичных материалов, из которого можно изготовить практически все, что угодно, а за такими материалами – будущее!