Использование современных методов анализа для прогнозирования жёсткости гофроупаковки

Именно этой актуальной и одновременно непростой теме посвятил свой доклад на VII международной научно-технической конференции имени профессора В.И. Комарова «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов» руководитель компании ОБФ Дмитрий Александрович Дулькин.

Как отметил докладчик, научно-исследовательскую работу по этому направлению ведут на их предприятии уже в течение пятнадцати лет. Причина очевидна, ибо прогнозирование уровня жёсткости гофроящика даёт возможность производителю гофротары не только оптимизировать затраты, но и быть уверенным в качестве изготавливаемой им упаковки.

«Классический подход гофропроизводителей, – продолжил он, – заключающийся в том, что самое главное в производимом им продукте – это цена, далеко не всегда оказывается грамотным и правильным.

Желание заказчика получить максимально недорогой продукт зачастую входит в противоречие с его потребностью приобрести не просто ящик, а функционально полноценное упаковочное решение.

Поэтому главной задачей поставщика гофротары сегодня становится необходимость понять реальные нужды её потребителя, реализовать их в конструкции будущей упаковки и затем перевести их в её требуемые физико-механические характеристики. Разумеется, при этом необходимо соотнести результаты проделанной работы с показателями её итоговой экономической эффективности».

Понимая всё это, значительная часть гофропроизводств, тем не менее, продолжает исповедовать работу методом проб и ошибок, подбирая композицию и марку гофрокартона, по сути, вслепую, изменяя граммаж входящих в его состав бумаги для гофрирования и лайнеров.

И хотя, как подчеркнул докладчик, «вроде бы мы все прекрасно знаем формулу McKee (приведена ниже), позволяющую с определенной степенью точности оценить величину параметра ECT, характеризующую уровень прочности гофрокартона, реализовать её использование на практике удаётся далеко не всем».

SCT = k x (SCTl1 + SCTf + Kr + SCTl2) + b, кН/м

Где:

SCTl1 – SCT лайнера 1, кН/м;

SCTf – SCT флютинга, кН/м;

SCTl2 – SCT лайнера 2, кН/м;

Kr – коэффициент гофрирования, k и b – экспериментальные коэффициенты.

Суть в том, что всегда возникает много вопросов, связанных с тем, какие значения входящего в эту формулу показателя SCT следует использовать. Минимальные, максимальные, средние? Как правильно учитывать их отклонения по ширине и по длине рулона материала? Каковы оптимальные значения входящих в формулу эмпирических коэффициентов?

Не имея на них ответов, производитель гофротары, желающий снизить себестоимость и суммарный вес своей упаковки без потери её функциональных свойств, зачастую попадает в затруднительное положение. Безболезненно снизить массу одного квадратного метра гофрокартонной продукции невозможно без точных предварительных расчётов уровня жёсткости производимого гофроящика.

Размах показателя ECT при различных коэффициентах вариации SCT рулонов сырья

Как далее рассказал руководитель компании ОБФ, для того, чтобы помочь гофропроизводителям найти ответы на эти вопросы, на самостоятельный поиск которых у средних и малых производств нет ни времени, ни необходимых финансовых и материальных ресурсов, специалисты компании экспериментальным путём определили зависимости между уровнем жёсткости сырья и выработанного из него гофрокартона.

«Безусловно, для каждого отдельного производства такие зависимости характеризуются индивидуальными коэффициентами, которые могут быть подобраны только экспериментальным путем», – пояснил Дмитрий Дулькин. – Для самостоятельного проведения подобного анализа такому заводу потребуется иметь собственную сертифицированную испытательную лабораторию. Ему также обязательно потребуется информация о фактическом уровне качества продукции, поставляемой в качестве исходного сырья».

Запрос рынка на снижение веса гофрокартонной продукции становится все более очевидным. Но между производителями тарных картонов и гофрокартонной упаковки существует огромная разница в порядке её учёта: первые продают свою продукцию в тоннах, вторые – в квадратных метрах. Поэтому, при аналогичной стоимости одной тонны, гофрокартон из низкограммажного сырья будет стоить дешевле.

Вывод, подчеркнул докладчик, очевиден: только технологическое сотрудничество производителей сырья и гофроупаковки позволит качественно и количественно улучшать характеристики упаковочных решений. Возможность экспериментального уточнения входящих в формулу McKee коэффициентов появляется тогда, когда есть вся необходимая информация о фактическом уровне жёсткости сырья от производителя. .

«Подобный подход реализован в нашей компании, – продолжил он, – в основе которого лежит аналитическая система, позволяющая уточнить коэффициенты формулы McKee, исходя из фактического уровня качества компонентов гофрокартона и жесткости гофроящика. Это стало возможным благодаря последовательному подходу к замкнутому циклу анализа – от оценки показателей качества тарного картона до расчёта физико-механических характеристик гофрокартона, произведённого из данных компонентов».

Важным шагом в развитии данной системы стала возможность прогнозирования композиций гофрокартона, позволяющая заменить типичное по уровню качества сырье более технологически совершенным.

Как стало ясно из презентации докладчика, этот её функционал был использован в ходе оптимизации существующих марок тарного картона компании ОБФ.

Итогом стало снижение суммарного граммажа гофрокартона, что даёт выигрыш в маржинальном доходе на квадратный метр (размер выгоды изменяется при индивидуальных расчётах).

«Подводя итог своему выступлению, скажу, что уточнённые коэффициенты формулы McKee не являются догмой и могут изменяться для разных гофроагрегатов. Поэтому, в рамках технологического сотрудничества с гофропроизводителями, мы готовы совместными силами провести необходимую аналитическую работу, определить уникальные для их производства параметры и внести соответствующие коррективы в наши расчёты», – завершил свой доклад руководитель компании ОБФ Дмитрий Дулькин.

Игорь Кистенев

В данной статье, помимо информации, изложенной докладчиком непосредственно в ходе его выступления на конференции, также использованы материалы оригинальной статьи «Использование современных методов анализа для прогнозирования жёсткости гофроупаковки» трёх авторов:

Дулькина Дмитрия Александровича, руководителя компании ОБФ,
Жирнова Дениса Николаевича, главного специалиста по системному анализу технологии производства УК ОБФ,
Дерновой Елены Валентиновны, консультанта по научно-технологическим вопросам УК ОБФ.

С полным текстом статьи можно ознакомиться в итоговых материалах конференции по ссылке

Портал ГОФРО.ОРГ – официальный информационный партнёр VII международной научно-технической конференции «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов»