Kartongin raakareunan suojaaminen kuppien valmistuksessa ja tiiveystestauksessa

Abstract

Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli kartoittaa erilaisia laboratorio-olosuhteissa käytettäviä keinoja kartongin raakareunan suojaamiseksi kartonkikupeissa. Työ toteutettiin yhteistyössä Stora Enson kanssa. Työn kokeellinen osuus suoritettiin kokonaisuudessaan LUT-yliopiston pakkaustekniikan laboratoriossa.

Raakareunan suojaamiseen valittiin helposti saatavilla olevia kaupallisia liimoja, massoja ja teippejä. Näiden lisäksi Stora Enson Imatran tutkimuskeskukselta saatiin kokeisiin testattavaksi raakareunateipattuja aihioita, joista valmistettiin kartonkikuppeja.

Kokeisiin valikoitui yhteensä 14 erilaista testimenetelmää. Valituilla suojausmenetelmillä suojattiin kuppeja, joille suoritettiin erilaisia tiiveystestejä. Jokaisessa tiiveystestissä testattiin myös raakareunaltaan suojaamattomia kuppeja. Tiiveystestit aloitettiin kupeille reunaimeytymän kannalta helpoiten läpäistävällä testillä. Reunaimeytymää ei kupeissa saanut esiintyä, jotta testi läpäistään hyväksytysti. Jokaisen tiiveystestin jälkeen kupeissa saavutettua suojaustasoa ja suojausmenetelmien toimivuutta arvioitiin. Huonoiten menestyneet suojausmenetelmät karsittiin jatkotesteistä pois. Suojausmenetelmien toimivuutta testattiin sekä polyeteenillä että polypropeenilla päällystetystä kartongista valmistetuissa kupeissa.

Testeissä huomattiin kuppien kaasutiiveyden olevan monen tekijän summa. Kuppien kansisaumauksessa oli ongelmia, eikä luotettavaa tulosta kuppien raakareunan suojaamisen vaikutuksesta kupin kaasutiiveyteen saatu. Parhaiten testeissä suoriutuivat epoksi- ja kontaktiliima sekä raakareunateipatut aihiot. Laboratorio-olosuhteissa kartongin raakareunaa oli mahdollista suojata erilaisilla menetelmillä. Oikein valitulla menetelmällä tavoiteltu suojaus oli toteutettavissa luotettavasti ja tasalaatuisesti.

The purpose of this bachelor’s thesis was to find out different ways to protect the raw edge of paperboard cups under laboratory conditions. The thesis was conducted in collaboration with Stora Enso. The experimental part of this thesis was conducted in the packaging technology laboratory at LUT University.

Easily available commercial adhesives, masses and tapes were chosen to protect the raw edge of paperboard. Raw edge taped blanks were received from Stora Enso's Imatra research center from which paperboard cups were manufactured.

A total of 14 different test methods were selected for the experiments. The selected methods were used to protect the cups, which were tested in various tightness tests. Cups with unprotected raw edges were also tested in each tightness test. The tightness tests started with the easiest test for the cups to manage. After each tightness test the level of protection that was achieved in the cups were evaluated as well as the functionality of the protection methods. The least successful protection methods were excluded from further tests. Cups made from polyethylene and polypropylene coated paperboard were used in the experiments.

It was noticed that there are many factors that affect the achievable gas tightness of paperboard cups. There were problems with closing the cups with plastic film and therefore a reliable result for the effect of raw edge protection to the gas tightness of paperboard cups was not achieved. Epoxy and contact adhesive as well as raw edge taped blanks performed best in the experiments. It was possible to protect the raw edge under laboratory conditions with different methods. With a correctly chosen method, the desired protection was achieved reliably and consistently.