El cartón ondulado , cartón corrugado o corrugado es un tipo de material de embalaje que consiste en una lámina ondulada y una o dos placas de revestimiento planas. [1] Se fabrica en "máquinas laminadoras de flauta" u "corrugadoras" y se utiliza para fabricar cajas de cartón corrugado . La lámina de cartón corrugado y las placas de revestimiento están hechas de cartón kraft para contenedores, un material de cartón que generalmente tiene más de 0,25 milímetros (0,01 pulgadas) de espesor.
El papel corrugado (también llamado plisado) fue patentado en Inglaterra en 1856 y se utilizó como revestimiento para sombreros altos , pero el cartón corrugado para cajas no fue patentado ni utilizado como material de envío hasta el 20 de diciembre de 1871. La patente fue otorgada a Albert Jones de la ciudad de Nueva York para el cartón corrugado de una sola cara (una sola cara). [2] Jones utilizó el cartón corrugado para envolver botellas y chimeneas de linternas de vidrio. La primera máquina para producir grandes cantidades de cartón corrugado fue construida en 1874 por G. Smyth, y en el mismo año Oliver Long mejoró el diseño de Jones al inventar el cartón corrugado con láminas de revestimiento en ambos lados, [3] inventando así el cartón corrugado como llegó a conocerse en los tiempos modernos.
Robert Gair, nacido en Escocia, inventó en 1890 la caja de cartón precortada : piezas planas fabricadas en grandes cantidades que se doblaban para formar cajas. La invención de Gair fue el resultado de un accidente. Gair era impresor y fabricante de bolsas de papel en Brooklyn durante la década de 1870. Mientras imprimía bolsas de semillas, una regla de metal que se utilizaba para doblar las bolsas se movía de posición y las cortaba. Gair descubrió que cortando y doblando en una sola operación podía hacer cajas de cartón prefabricadas. Aplicar esta idea al cartón corrugado fue un avance sencillo cuando el material estuvo disponible a principios del siglo XX. [4] [5]
La caja de cartón corrugado se utilizó por primera vez para envasar recipientes de vidrio y cerámica. A mediados de la década de 1950, la caja de cartón corrugado permitió enviar frutas y otros productos desde la granja hasta el minorista sin que se dañaran, lo que mejoró los ingresos de los productores y abrió los mercados de exportación.
Se pueden medir varias propiedades y características del cartón corrugado. Algunas de ellas son:
El cartón corrugado es anisotrópico ; muchas de sus propiedades son altamente direccionales. Por ejemplo, el aplastamiento de los bordes, la rigidez a la flexión, la tracción y las características de la superficie son diferentes, dependiendo de la orientación de las ranuras y la dirección de fabricación de la máquina.
El cartón ondulado se fabrica en grandes líneas de maquinaria de alta precisión llamadas onduladoras, que normalmente funcionan a unos 500 pies por minuto (150 m/min) o más. Estas máquinas, con el tiempo, se han vuelto muy complejas con el objetivo de evitar algunos problemas comunes en la producción de cartón ondulado, como el alabeo y el ondulación.
La materia prima clave para el cartón ondulado es el papel, de distintos grados para cada capa que compone la caja de cartón ondulado. Debido a consideraciones de escala y cadena de suministro, el papel se produce en plantas separadas llamadas fábricas de papel . La mayoría de las plantas de cartón ondulado mantienen un inventario de bobinas de papel.
En la máquina corrugadora clásica, el papel se ablanda con vapor a alta presión. Una vez formado el cartón, se seca en la denominada zona de secado. Aquí, el cartón ondulado recién formado se calienta desde abajo mediante placas calefactoras. En la parte superior, se aplican distintas presiones mediante un sistema de carga en la cinta.
El papel corrugado suele tener un peso base de 0,026 libras por pie cuadrado (130 gramos por metro cuadrado) en los EE. UU.; en el Reino Unido, es común un papel acanalado de 90 gramos por metro cuadrado (0,018 lb/pie cuadrado). En la máquina de una sola cara, se calienta, se humedece y se le da forma de patrón acanalado sobre ruedas dentadas. Esto se une a un cartón de revestimiento plano con un adhesivo a base de almidón para formar un cartón de una sola cara. En la máquina de doble cara, se adhiere un segundo cartón de revestimiento plano al otro lado del medio acanalado para formar un cartón corrugado de una sola pared. Los cartones de revestimiento son revestimientos de prueba (papel reciclado) o cartón kraft (de varios grados). El revestimiento puede ser blanco blanqueado, blanco moteado, coloreado o preimpreso.
Los tamaños de flauta más comunes son "A", "B", "C", "E" y "F" o microflauta. La designación con letras se relaciona con el orden en que se inventaron las flautas, no con los tamaños relativos. El tamaño de la flauta se refiere a la cantidad de flautas por pie lineal, aunque las dimensiones reales de las flautas para los diferentes fabricantes de máquinas corrugadoras pueden variar levemente. Medir la cantidad de flautas por pie lineal es un método más confiable para identificar el tamaño de la flauta que medir el espesor del cartón, que puede variar debido a las condiciones de fabricación. El tamaño de flauta más común en las cajas de cartón corrugado es la flauta "C".
El tablero de fibra corrugado se puede especificar por la construcción (una cara, una pared, doble pared, etc.), tamaño de flauta, resistencia al estallido, resistencia al aplastamiento del borde, aplastamiento plano, pesos base de los componentes (libras por mil pies cuadrados, gramos por metro cuadrado, etc.), tratamientos de superficie y recubrimientos, etc. Los métodos de prueba TAPPI y ASTM para estos están estandarizados.
La elección del medio corrugado, el tamaño de las ondulaciones, la combinación de adhesivos y los revestimientos se puede variar para diseñar un cartón corrugado con propiedades específicas que se adapte a una amplia variedad de usos potenciales. También se produce cartón corrugado de doble y triple pared para lograr una alta resistencia al apilado y a la perforación .
La mayoría de las máquinas corrugadoras son de dos cuchillas , lo que significa que pueden producir dos longitudes de láminas diferentes una al lado de la otra. Esto genera un problema de optimización, conocido como el problema del material cortado .
Los ingenieros de embalaje diseñan cajas de cartón corrugado para satisfacer las necesidades particulares del producto que se envía, los peligros del entorno de envío (golpes, vibración, compresión, humedad, etc.) y las necesidades de marketing de los minoristas y los consumidores.
El estilo de caja más común es el contenedor ranurado regular (RSC). Todas las solapas tienen la misma longitud desde la ranura hasta el borde. Por lo general, las solapas principales más largas se encuentran en el medio y las solapas menores no. Sin embargo, con el auge del comercio electrónico y un entorno minorista más competitivo, los diseños de cajas se están volviendo más dinámicos y funcionales, alejándose de los diseños de cajas de envío típicos.
La unión del fabricante suele realizarse con adhesivo, pero también puede realizarse con cinta adhesiva o cosida. La caja se envía desmontada hasta el empaquetador, que la monta, la llena y la cierra para el envío. El cierre de la caja puede realizarse con cinta adhesiva, adhesivo, grapas, flejes, etc.
El tamaño de una caja se puede medir en cuanto a sus dimensiones internas (para que quepan los productos) o externas (para maquinaria de manipulación o paletización). Las cajas suelen especificarse y ordenarse en función de sus dimensiones internas.
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Un certificado de fabricante de cajas (también conocido como "certificado de caja" o "certificado de fabricante de caja") es un sello impreso en una superficie exterior, normalmente la parte inferior de la caja, que incluye cierta información sobre la resistencia de la caja. El certificado no es obligatorio, pero si se utiliza, implica el cumplimiento de las normas relacionadas con el certificado. [8] La información importante incluye: [9] [10]
Las cajas se pueden formar en la misma planta que la máquina corrugadora. Estas plantas se conocen como "plantas integradas". Parte del rayado y corte se realiza en línea en la máquina corrugadora. Alternativamente, las láminas de cartón corrugado se pueden enviar a una planta de fabricación diferente para la fabricación de cajas; a veces se las llama "plantas de láminas" o "convertidores".
El cartón corrugado se pliega o se marca para permitir un plegado controlado del mismo. Lo más frecuente es que se corten ranuras para proporcionar solapas a la caja. El marcado y el ranurado también se pueden realizar mediante troquelado . Junto con la impresión que se produce en la caja en estas plantas. Estas conversiones se producen en diferentes máquinas, según la conversión que se esté realizando: "Flexo Folder Gluers (FFG)", "Rotary Die Cutters (RDC), "Printer Slotters" o "Printing Presses".
Una limitación del material corrugado común ha sido la dificultad de aplicar una impresión gráfica fina con fines informativos y de marketing. Las razones de esto se deben al hecho de que las láminas corrugadas prefabricadas son relativamente gruesas y esponjosas, en comparación con la naturaleza delgada e incompresible del papel de fibra sólida como el cartón . Debido a estas características del corrugado, se ha impreso principalmente mediante un proceso flexográfico , que es por naturaleza una aplicación gruesa con propiedades de registro flojas.
Un desarrollo más reciente que se ha popularizado es un producto híbrido que combina los beneficios estructurales del cartón corrugado con la impresión de alta calidad de la litografía, que antes estaba restringida a las cajas plegables de cartón. Esta aplicación, generalmente denominada "laminado de una sola cara" (SFL), comienza su proceso como un medio acanalado tradicional adherido a un cartón de revestimiento único (una sola cara), pero en lugar de un segundo revestimiento de fibra larga, se lamina una hoja preimpresa de cartón, como SBS ( sulfato blanqueado sólido ), sobre la cara exterior. La hoja se puede convertir luego con los mismos procesos utilizados para la fabricación de otros tipos de cartón corrugado en cualquier forma deseada.
Para la fabricación de los materiales de las láminas flexibles se necesita un equipo especializado, por lo que los usuarios pueden esperar pagar un precio más elevado por estos productos. Sin embargo, este costo suele compensarse con el ahorro que supone comprar una funda de cartón aparte y la mano de obra necesaria para ensamblar el paquete completo.
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Los contenedores de cartón corrugado viejos son una excelente fuente de fibra para reciclar. Se pueden comprimir y embalar para un transporte rentable. Las cajas embaladas se colocan en un hidrodespulpador, que es un gran tanque de agua tibia para su limpieza y procesamiento. La pulpa resultante se utiliza luego para fabricar nuevos productos de papel y fibra.
Los desechos de las fábricas de papel y las máquinas corrugadoras, o "papel roto", son la fuente más limpia para reciclar. Las altas tasas de reciclaje postconsumo reflejan la eficiencia de las fábricas de reciclaje para limpiar y procesar los materiales que ingresan. Existen varias tecnologías disponibles para clasificar, cribar, filtrar y tratar químicamente el papel reciclado.
Muchos materiales extraños se eliminan fácilmente. Los cordeles, las correas, etc. se retiran del hidropulper con un "ragger". [ Se necesita más explicación ] Las correas y grapas de metal se pueden filtrar o quitar con un imán. La cinta autoadhesiva con respaldo de película permanece intacta: el adhesivo PSA y el respaldo se eliminan juntos. [11]
Los materiales que son más difíciles de eliminar incluyen los recubrimientos de cera en las cajas de cartón corrugado y las "pegatinas", partículas blandas de goma que pueden obstruir la máquina de papel y contaminar el papel reciclado. Las pegajosas pueden tener su origen en encuadernaciones de libros, adhesivos termofusibles , adhesivos sensibles a la presión de las etiquetas de papel , adhesivos de laminación de cintas engomadas reforzadas, etc. [12] [13]
Actualmente se encuentran disponibles trituradoras de cartón corrugado que convierten el cartón corrugado posconsumo en materiales de embalaje/amortiguación mediante un proceso de trituración especializado.
Se aplican, entre otras, las siguientes normas:
