Гофроящик для овощей и фруктов: размер, штабель
Ящик под яблоки и томаты работает в худших условиях, какие бывают у гофрокартона: в нём дырки, сверху нет крышки, а вокруг — сырая холодильная камера. Разбираем габарит, конструкцию и расчёт марки под штабель.
Гофроящик для овощей и фруктов — это транспортный ящик из гофрокартона с вентиляционными отверстиями, чаще всего открытый лоток на модуле 600×400 или 400×300 мм, рассчитанный на штабель в сырой холодильной камере. От обычного короба его отличают три вещи: отверстия в стенках, отсутствие крышки и груз, который сам не держит ни килограмма сверху.
Каждая срезает прочность. Отверстия убирают картон из несущих стенок, без крышки нет верхнего пояса жёсткости, а яблоко под нагрузкой мнётся — весь штабель стоит на картоне. Камера с влажностью за 90 % добивает остальное.
Отдельного действующего ГОСТа на гофроящики именно для свежей плодоовощной продукции мы не нашли. Продуктовые стандарты отсылают к общему: п. 5.5.3 ГОСТ 34314-2017 на свежие яблоки разрешает ящики из гофрированного картона по ГОСТ 9142-2014. Из плодов и овощей ГОСТ 13511-2006 в перечне продукции называет только быстрозамороженные и сушёные — свежих там нет.
Какие размеры у ящика для овощей и фруктов?
Основание берут из модуля 600×400 мм по ГОСТ 21140-88: сам модуль, его половину 400×300 или четверть 300×200. Это наружные размеры, и каждый из них закрывает поддон 1200×800 мм и поддон 1200×1000 мм без остатка. Овощной лоток почти всегда стоит на одном из этих трёх оснований.
| Наружное основание, мм | На поддоне 1200×800, шт в слое | На поддоне 1200×1000, шт в слое | Типичный груз |
|---|---|---|---|
| 600×400 | 4 | 5 | яблоки, цитрусы, капуста, корнеплоды |
| 400×300 | 8 | 10 | томаты, огурцы, перец, косточковые |
| 300×200 | 16 | 20 | ягоды и черри в мелкой фасовке |
Высоту стандарт на размеры не закрывает. Ряд наружных высот в п. 2.4 ГОСТ 21140-88 заканчивается на 240 мм, а плоский лоток под ягоды или томаты бывает заметно ниже. Её задают под продукт: по ГОСТ 34314-2017 фасованные яблоки укладывают на 2–3 см ниже края ящика. Плод, торчащий над бортом, первым примет на себя дно верхнего лотка.
Высоту стоит сверить и с пакетом. При грузовом пакете 1700 мм по ГОСТ 24597-81 и поддоне около 145 мм на груз остаётся 1 555 мм: лоток высотой 240 мм встаёт в шесть ярусов, а 222 мм — уже в семь. Восемнадцать миллиметров высоты стоят целого яруса.
Какую конструкцию выбрать: лоток, телескоп или короб?
Открытый лоток из гофрокартона очень распространён в дальних перевозках плодов и овощей — так пишут Т. Гарбовски и соавторы в журнале Materials за 2023 год. Воздух проходит сверху, товар видно без вскрытия. Телескоп нужен, когда груз надо закрыть от пыли и рук. Короб с клапанами — для того, что едет без охлаждения.
- Открытый лоток — группа 04 каталога FEFCO, складные ящики и лотки из одной заготовки. Пример — FEFCO 0422: высечной лоток, торцы которого собираются на замках. Дно цельное, клапаны торцов заворачиваются внутрь.
- Телескоп — группа 03 каталога, например FEFCO 0300 и 0301: дно и надетая на него крышка. Там, где крышка перекрывает дно, стенка двойная, но крышку приходится перфорировать отдельно, иначе воздух не пройдёт.
- Четырёхклапанный короб FEFCO 0201 — дешёвый в запуске, но закрытые клапаны мешают охлаждению. Вариант для груза, который едет без холода.
Лотки под овощи часто делают с выступами по верхним углам и ответными прорезями в дне: верхний ящик садится на выступы нижнего и не уезжает при торможении машины.
Сколько прочности съедают вентиляционные отверстия?
От 10 до 40 %. Такую потерю сопротивления сжатию дали испытания коробов с вентиляционными отверстиями и вырезами под руки: Дж. Сингх и соавторы, Journal of Applied Packaging Research, 2008 год. Разброс большой: решают размер, форма и место выреза.
Работа Т. Берри, Т. Фадиджи, Т. Дефрая и У. Опары в Postharvest Biology and Technology за 2017 год, в пересказе FreshPlaza, нашла линейную обратную связь: чем больше площадь отверстий, тем ниже прочность ящика. Схема с множеством отверстий (Multivent) там тратила на охлаждение на 58 % меньше энергии, чем стандартная, обходилась меньшей площадью вентиляции и держала сжатие лучше.
- Держите отверстия подальше от углов и вертикальных рёбер: основную нагрузку штабеля несут именно они.
- Не ставьте вырез на линию сгиба. Биговка и так ослабляет картон, вырез поверх неё — готовая точка излома.
- Совмещайте отверстия соседних ящиков в колонне: лоток с дырками, упёртыми в глухую стенку соседа, воздух не пропускает.
Нормы на площадь отверстий в ГОСТ 9142-2014 нет. П. 4.1.27 оставляет их на согласование с заказчиком, а п. 4.1.12 ограничивает точность: положение отверстий может уходить от чертежа не больше чем на ±5,0 мм. Схема перфорации должна быть в чертеже.
Как посчитать марку картона под высоту штабеля?
По формуле п. 4.1.4 ГОСТ 9142-2014: P = 9,8 × K × K₀ × m × (n − 1), где m — масса брутто ящика в килограммах, n — ящиков по высоте штабеля, P — требуемое сопротивление сжатию в ньютонах. Для свежих плодов коэффициенты максимальные, и результат выходит заметно выше, чем у короба с консервами.
Коэффициент K для продукции, которая не воспринимает нагрузку штабеля, стандарт ставит 3,0. Коэффициент K₀ на хранение при влажности 75–80 % — 1,86. Вместе это 5,58: ящик должен держать в пять с половиной раз больше, чем на него давит в статике.
Пример. Лоток 600×400×240 мм, масса брутто 12 кг, шесть ярусов на поддоне. Требуемое сопротивление сжатию: 9,8 × 3,0 × 1,86 × 12 × 5 ≈ 3 281 Н. Дальше по формуле McKee ищем марку, у которой расчётный BCT ящика с периметром 2 000 мм перекрывает эту цифру с учётом отверстий.
| Марка, ECT кН/м | BCT без отверстий, Н | BCT при потере 20 %, Н | BCT при потере 40 %, Н |
|---|---|---|---|
| П-31, 5,0 | 3 473 | 2 778 | 2 084 |
| П-32, 6,0 | 4 167 | 3 334 | 2 500 |
| П-33, 8,0 | 5 556 | 4 445 | 3 334 |
| П-34, 10,0 | 6 945 | 5 556 | 4 167 |
В этом примере каждые 20 % потери от перфорации поднимают марку на ступень. Трёхслойный картон не проходит даже без отверстий: у Т-27 с ECT 7,0 кН/м при толщине 3 мм расчётный BCT того же ящика около 3 180 Н.
Что делают холод и конденсат с гофроящиком?
Снижают прочность сильнее, чем закладывает стандарт. Коэффициент 1,86 в ГОСТ 9142-2014 рассчитан на влажность 75–80 %. По рекомендуемому приложению А ГОСТ Р 50528-93 большинство сортов яблок хранят в камерах с регулируемой газовой средой при относительной влажности 90–95 % и температуре от 0 до 4 °C.
При переходе от 50 к 90 % относительной влажности гофрокартон, по отраслевым данным, теряет около половины сопротивления сжатию.
Конденсат — отдельная беда. Холодный ящик, вывезенный из камеры в тёплую погрузочную зону, покрывается росой, как бутылка из холодильника. С пустой тарой ГОСТ 9142-2014 тоже осторожен: хранить её при влажности 25–70 % (п. 9.3), перед использованием выдерживать в производственном помещении 4–6 часов (п. 10.1). Ящик со склада не идёт сразу на линию фасовки.
Лечится это влагостойким лайнером и запасом по марке — вместе, а не одним из двух.
Сколько фруктов класть в один ящик?
Столько, сколько выдержит нижний ящик колонны, и не больше, чем поместится ниже борта. Массу нетто считают от объёма лотка и насыпной плотности продукта.
Ориентир даёт тот же ГОСТ Р 50528-93: средняя плотность загрузки камеры ящиками с яблоками — 200–300 кг/м³ объёма штабеля. Лоток 600×400×240 мм занимает 0,0576 м³, значит, при такой плотности на него приходится 11,5–17,3 кг груза. Наши 12 кг из примера — у нижней границы, и не зря: каждый лишний килограмм умножается на 5,58 и на число ярусов сверху.
- Взвесьте пробный лоток, заполненный на 2–3 см ниже края, вместе с тарой — это брутто для формулы п. 4.1.4.
- Посчитайте ярусы от высоты пакета и высоты лотка, а если поддоны в камере ставят в два яруса — от всей колонны.
- Подберите марку с запасом под перфорацию и проверьте образец на сжатие до запуска тиража.
Расчёт цены у нас занимает один рабочий день — продукт, массу брутто, высоту пакета и схему отверстий лучше прислать сразу.
Частые вопросы
- Какой стандартный размер ящика для овощей и фруктов?
- Наружное основание 600×400, 400×300 или 300×200 мм — модуль и его доли по ГОСТ 21140-88. Каждое закрывает поддоны 1200×800 и 1200×1000 мм без остатка: 4 и 5 мест в слое для 600×400, 8 и 10 для 400×300. Высоту задают под продукт.
- Есть ли отдельный ГОСТ на картонные ящики для фруктов?
- Действующего стандарта именно на гофроящики для свежих плодов и овощей мы не нашли. Продуктовые стандарты отсылают к общему ГОСТ 9142-2014: например, п. 5.5.3 ГОСТ 34314-2017 на свежие яблоки. Особенности ящика фиксируют в чертеже.
- Насколько ослабляют ящик вентиляционные отверстия?
- На 10–40 % по сопротивлению сжатию — такой разброс дали испытания Сингха и соавторов в 2008 году. Потеря растёт с площадью вырезов; меньше теряет ящик, где отверстия стоят вдали от углов и биговок.
- Какой коэффициент запаса брать для фруктов?
- По п. 4.1.4 ГОСТ 9142-2014 для продукции, которая не держит нагрузку штабеля, K = 3,0, а при хранении во влажности 75–80 % добавляется K₀ = 1,86. Вместе 5,58. В камерах с влажностью 90–95 % и этого может не хватить.
- Хватит ли трёхслойного картона для ящика с яблоками?
- Для лотка 600×400 мм на 12 кг брутто в шесть ярусов — нет: нужно около 3 281 Н, а у Т-27 по McKee выходит примерно 3 180 Н — и это без отверстий. Трёхслойный проходит на лёгком грузе или низком штабеле.
- Чем лоток FEFCO 0422 лучше короба FEFCO 0201 для овощей?
- Открытым верхом: воздух охлаждает продукт сверху, товар виден без вскрытия. Короб 0201 дешевле в запуске, но закрытые клапаны мешают охлаждению — он годится для груза без холода.
Коротко
Основание берите из модуля 600×400, конструкцию — открытый лоток или телескоп, если нужна крышка. Отверстия ставьте вдали от углов и биговок и фиксируйте в чертеже. Марку считайте по п. 4.1.4 ГОСТ 9142-2014 с K = 3,0 и K₀ = 1,86 и отдельно закладывайте потерю от перфорации — 10–40 %. Влажность камеры выше 90 % съедает остальной запас, поэтому образец проверяют до тиража.